Equilibrio Fuerzas Dcl
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FUERZAS • ¿Qué es Fuerza?
Se entiende como fuerza a cualquier acción o influencia que es capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración a ese cuerpo.
Tipos de fuerzas
• Peso: El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y
depende de la masa del mismo.
P = mg
• Normal Es una fuerza debido al contacto, se llama fuerza normal y es
siempre perpendicular a la superficie que se encuentra en contacto.
• Tensión Los hilos y las cuerdas sirven para transmitir fuerzas de un cuerpo a otro. Si en los
extremos de una cuerda se aplican dos fuerzas iguales y contrarias la cuerda se pone tensa; denominándose tensión de la cuerda a cada una de esas dos fuerzas que soporta sin romperse.
• Fuerza de Roce o fricción: Cuando un objeto está en movimiento en una superficie o a través de un
medio viscoso, existe una resistencia al movimiento. Esto se debe a las interacciones entre el objeto y el medio en el que se mueve.
Roce Estático
• Es la fuerza que se opone al inicio del movimiento.
Dependerá de las superficies en contacto (coeficiente de roce estático) y de la fuerza Normal.
fre = μe N
Roce Cinético
• Es la fuerza que se opone al movimiento cuando esté ya se ha iniciado, deteniendo o frenando los objetos sobre las superficies en movimiento.
Depende de las superficies en contacto y la Normal.
frc = μc N
Leyes del Movimiento
• Primera Ley de Newton: Inercia. Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo
uniforme, a menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él.
Es decir, en ausencia de fuerzas, un objeto en reposo continuará en reposo y un objeto en movimiento continuará en movimiento con velocidad constante
• Segunda Ley de Newton: Masa
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza neta, éste adquiere una aceleración
que es directamente proporcional a dicha fuerza neta e inversamente proporcional a su masa.
Tercera Ley de Newton: Acción y Reacción
Si un cuerpo A está ejerciendo una fuerza sobre un cuerpo B, entonces el
cuerpo B ejerce una fuerza de igual módulo y dirección, pero de sentido opuesto sobre el cuerpo A.
Diagramas de Cuerpo Libre • Un diagrama de cuerpo libre o diagrama de cuerpo aislado debe mostrar
todas las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo.
• En estos diagramas, se escoge un objeto o cuerpo y se aísla, reemplazando las cuerdas, superficies u otros elementos por fuerzas representadas por flechas que indican sus respectivas direcciones. Por supuesto, también debe representarse la fuerza de gravedad y las fuerzas de roce. Si intervienen varios cuerpos, se hace un diagrama de cada uno de ellos, por separado.
EQUILIBRIO: • Consideremos la suma de las fuerzas A, B, C y D.
• Para cualquier forma de sumar la resultante es cero
Primera Condición de Equilibrio
• Cuando un cuerpo está en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el es cero. En este caso, tanto Rx como Ry debe ser cero; es la condición para que el cuerpo esté en equilibrio
Condiciones de equilibrio
Cuando la fuerza resultante es nula: La aceleración es cero, la velocidad es constante.
Así, si el objeto está en reposo, continuará en reposo y está moviéndose,
continuará moviéndose con velocidad constante.
Ejemplo 1