Equilibrio rotacional y traslacional

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  • 1. LeyesdeNewton

2. Con las tres leyes del movimiento, IsaacNewton estableci las bases de ladinmica, que es la rama de la Fsicaque estudia las causas que originan elmovimiento de los cuerpos bajo laaccin de fuerzas. Isaac Newtonformulo su teora del movimiento, quese resume en sus famosas Leyes delmovimiento. 3. Primera ley de Newton o leyde la Inercia:Todo cuerpo continua en su estado de reposo o de movimiento rectilneo uniformemientras no exista una fuerza neta que lo obligue a cambiar.Esta ley explica que no hay una diferencia fundamental entre uncuerpo que esta en reposo y otro que se mueva con velocidadconstante, puesto que en ambos casos actan fuerzasequilibradas. Un cuerpo en reposo permanecer as, siempre queno se le aplique una fuerza que lo empuje, jale o arrastre. Por lotanto, para que un cuerpo empiece a moverse se requiere laaplicacin de una fuerza, pero una vez en movimiento,continuara movindose en lnea recta sin cambiar su velocidad. 4. Segunda ley de Newton: 5. Tercera ley de Newton o leyde la accin y la reaccinSiempre que un cuerpo ejerza una fuerza sobre otro, el segundo ejercer sobre el primero otrafuerza de igual magnitud pero en sentido contrario.Es importante observar que una fuerza nunca acta sola, pero esimposible ejercer una fuerza de accin sin que exista otra fuerza dereaccin.Ejemplos:Cuando disparas un rifle, la fuerza que ejerce este sobre la balaes igual y en sentido opuesto a la fuerza que la bala ejerce sobreel rifle y este retrocede. La aceleracin que experimenta el riflees menor que la aceleracin con la que se dispara la balapuesto que la masa de esta es menor. 6. Equilibrio traslacional 7. Equilibrio Equilibrio una fuerza es capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo a nuestro alrededor las fuerzas pueden causar o impedir el movimiento los grandes puentes y edificios se deben disear de tal manera que el esfuerzo general de todas las fuerzas evite el movimiento. La esttica esta el equilibrio de los cuerpos 8. Equilibrio traslacional El equilibrio traslacional de un cuerpopuede ser esttico o dinmico un objetopresenta equilibrio esttico si seencuentra en reposo un objeto presentaequilibrio dinmico si se encuentra en unmovimiento uniforme EstticoTraslacional Dinmico EquilibrioRotacional 9. Equilibrio esttico El equilibrio traslacional de un cuerpo puede ser esttico o dinmico. Un objeto presenta equilibrio esttico si se encuentra en reposo, es decir, sin movimiento bajo la accin de fuerzas.V=0 +F -F 10. Equilibrio dinmicoUn objeto presenta equilibrio dinmico si se encuentra en movimiento uniforme, es decir, a velocidad constante bajo la accin de fuerzasmovimientoV=constante +F -F 11. Condiciones de equilibrio Cuando todas las fuerzas que actan sobre un cuerpo concurrentes y la suma vectorial es igual a cero se dice que el cuerpo est en equilibrio El estudio de los cuerpos rgidos en equilibrio bajo la accin de las fuerzas coplanarias y no coplanarias se aplica la primera condicin de equilibrioFr=F=0 Para que un cuerpo este en equilibrio trasnacional se debe cumplir que la suma vectorial de todas las fuerzas que actan sobre el sea cero 12. Equilibrio rotacional 13. En nuestra vida observamos estemovimiento; por ejemplo: cuandohacemos girar el volante, al utilizar lallave de cruz.El caso del movimiento rotacin seaplica a cuerpos slidos extendidos oa objetos rgidos por lo queestablecen la primera condicin deequilibrio: 14. Condiciones de equilibriorotacionalUn cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional si la resultante de todas las fuerzas externas que actan sobre el es igual a cero por lo tanto:F=0Cuando las fuerzas estn aplicadas con diferente direccin se obtiene sus componentes rectangulares x y y. por lo que se cumpleFx=0 y Fy=0 15. Segunda condicin de equilibrio: un cuerpo se encuentra en equilibrio rotacional si la suma de los momentos de fuerza que actan sobre el es igual a cero. Por lo que se debe cumplirM=0 M1 + M2 + M3 + M4. = 0Donde:M = suma algebraica de los momentosM= momento de fuerza o torca 16. EjemplosUna piata esta sostenida por medio de dos cuerdas. Si la tensin mxima que ejerce el estudiante de la cuerda A es de 37N Cul debe ser el peso mximo de la piata para sostenerla de esa manera? 17. Datos: FormulasA=37 Fx=0B=?Fy=0W=?Fx= Fcos 0 Fy= Fsen 0Desarrollo:Fx=0Acos 45 - Bcos 300.866 - 1.7071B =0Fy=0Asen 45 + Bsen 300.5 A + 0.701B W = 00.866 A 0.7071B = 0 B = 80.866 A = 1.2247 (37N) 0.7071 B= 45.31390.5 A + 0.7071B W = 0 W= 0.5 A + 0.7071B W= (0.5)(37N)+(0.7071)(45.3139) W= 50.54N 18. EjemplosUna persona para sujetar una tuerca aplica una fuerza de 75N en el extremo de una llave de 25 cm de longuitud. Calcula el momento de torsin que se ejerce sobre la tuerca 19. Datos formulaF= 75N M = FbB= 25cmM= ?DesarrolloB = 25cm = 0.25mM = FbM = (-75N)(0.25m)= - 18.75Nm 20. ConclusionesEl equilibrio traslacional se representa cuando el cuerpo esta en reposo o cuando presenta movimiento rectilneo uniforme mientras que el equilibrio rotacional se presenta cuando el objeto no esta girando o rotando