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Sistemas de partículas y cuerpos rígidos
Las leyes de Newton las hemos aplicado en partículas, pero si ahora
consideramos los cuerpos con sus dimensiones reales ¿Cómo se aplican
estas leyes?
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SISTEMAS DE MUCHAS PARTÍCULAS
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CUERPOS RÍGIDOS
• Los consideramos indeformables
• Para estudiarlos nos fijamos en su centro de masa
• Tienen fuerzas internas y externas actuando sobre ellos
• Las fuerzas externas los hacen desplazarse o girar (vienen del entorno)
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CENTRO DE MASA
• Es un punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa del cuerpo (y seguimos considerándolo partícula).
• Es útil para colocar un sistema de observación y estudiar los giros del cuerpo
• Es una abstracción útil
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EJEMPLOS de SISTEMAS DE PARTÍCULAS
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El concepto de torca o momento de una fuerza
El producto vectorial entre dos vectores es un vector perpendicular a ellos
r
FFF
r X F
r X F = r F sen θ k
k
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Sistema sujeto a varias fuerzas
F1
mg
F2
F3
A B
ab
c
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PREGUNTAS
• ¿Está en equilibrio este sistema?
• ¿Cuál es la resultante de las fuerzas?
• ¿Cuál es la resultante de las torcas?
• ¿Alguna de las fuerzas al aumentar haría girar este sistema?
• ¿Cuáles son las condiciones de equilibrio?
• Escribir las ecuaciones de equilibrio
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Torca o momento de fuerza
Barras sujetas a fuerzas cuya torca puede hacerlas girar
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ESTATICA DE SISTEMAS
• Se trata de que haya equilibrio y estabilidad para lo cual se utilizan las leyes de Newton
• EDIFICIOS• ESTRUCTURAS• PUENTES• CORNISAS• BARCOS• AUTOMÓVILES
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Condiciones de equilibrio
• Si la suma de todas las fuerzas es cero el sistema esta en equilibrio translacional (no se desplaza)
• ∑ F = 0
• Si la suma de todas las torcas es cero, el sistema esta en equilibrio rotacional (no gira)
• ∑ T = 0
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UN RESÚMEN
∑ F = 0
∑ T = 0
En equilibrio
No gira
∑ F = 0
∑ T = 0
Se desplaza
No gira
∑ F = 0
∑ T = 0
Se desplaza
gira
Una estructura o un cuerpo rígido sujeto a fuerzas externas pueden encontrarse en estas diferentes situaciones
La estática de las estructuras o cuerpos rígidos nos exigen saber sobre torca o momento de fuerza, y sobre leyes de Newton
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GRACIAS POR SU ATENCIÓN
• Resolver los siguientes problemas del Tippens (consultar soluciones y presentar en forma didáctica una de ellas)
• Enviar soluciones al correo:
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