Glosario de conceptos de física

EQUILIBRIO DE PARTÍCULAS

Glosario de conceptos:

1. Equilibrio.

“Si la resultante de todas las fuerzas que actúan

sobre una partícula es cero, la partícula se encuentra en

equilibrio”.

2. Ecuaciones de equilibrio:

Fx  0 Fy  0

3. Primera condición de equilibrio:

“Si la fuerza resultante que actúa sobre una partícula

es cero, la partícula permanecerá en reposo (si

originalmente estaba en reposo) o se moverá con velocidad

constante en línea recta (si originalmente estaba en

movimiento)”.

4. Diagrama de cuerpo libre:

“Un gran número de problemas que tratan de

estructuras pueden reducirse a problemas concernientes al

equilibrio de una partícula. Esto se hace escogiendo una

partícula significativa y dibujando un diagrama separado

que muestra a ésta y a todas las fuerzas que actúan sobre

ella. Dicho diagrama se conoce como diagrama de cuerpo

libre.”

Los ejercicios que resolveremos a continuación

estarán referidos a partículas y/o cuerpos que se

encuentren en reposo.

Ejercicio 1 : Determinar la magnitud que debe poseer la

fuerza F3 para que el siguiente sistema esté en equilibrio :

Solución :

Existen varios procedimientos que nos permiten llegar a la solución. Sin

embargo, utilizaremos uno que consideramos puede ser utilizado en

cualquier tipo de problemas de equilibrio con la finalidad de que el

estudiante se familiarice con éste y se le facilite el enfoque y solución de

problemas con mayor grado de dificultad.

Como se indicó anteriormente : Si la resultante de todas las fuerzas

que actúan sobre una partícula es cero, la partícula se encuentra en

equilibrio”.

Luego, el problema se reduce a descomponer todas las fuerzas del

sistemas en sus componentes perpendiculares (proyecciones sobre los

ejes “X” e “Y”) y aplicar las dos ecuaciones de equilibrio de partículas

(ΣFx = 0 y ΣFy = 0).

Estudiando la fuerza F1 ( Descomponiéndola y proyectándola sobre los

ejes “X” e “Y” por medio de relaciones trigonométricas simples) :

F1x = (cos 30º)(F1) = (0,866)(10) = 8.66 N (hacia la derecha)(+)

F1y = (sen 30º)(F1) = (0,5)(10) = 5 N (hacia arriba)(+)

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