Instituto Tecnológico Superior de Acayucan

Materia: física I

Profesor: Ing. Héctor Martínez Garduza

Ingeniería industrial

Integrantes:

Rafael Elías Mendoza Domínguez

Cindy Marlen Pérez Díaz

Lázaro Rodríguez Molina

Alexis Felipe Quino Domínguez

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ÍndiceIntroducción……………………………………………………….3

Cuerpo Rígido y Principio de Transmisibilidad………………..4

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Momento de una fuerza …………………………………………6

Interpretación del momento……………………………………...7

Teorema de Varignon…………………………………………….8

………………………………………………………………………9

Conclusión………………………………………………….........10

Bibliografías………………………………………………………11

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IntroducciónCon esta investigación daremos a conocer muchos temas importantes en física como los cuales son cuerpo rígido y Principio de transmisibilidad, momento de una fuerza y teorema de Varignon.

Se dice que un cuerpo rígido esta en equilibrio bajo la acción de un sistema de fuerzas cuando, hallándose en reposo, permanece en el mismo estado al aplicarle ese sistema de fuerzas. Si no se ejerce ninguna fuerza en un sólido que está en reposo, el estado de este último no se modifica. 

Cuando un sólido se encuentra en equilibrio, todos sus puntos también lo están. Dos tipos de fuerzas se ejercen en los distintos puntos:

Fuerzas externas. Fuerzas internas.

Y el momento de una fuerza es cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje como ejemplo la una puerta giratoria.

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Cuerpo Rígido y Principio de Transmisibilidad.

Cuerpos Rígidos

Un cuerpo rígido se define como un cuerpo ideal cuyas partes (partículas que lo forman) tienen posiciones relativas fijas entre sí cuando se somete a fuerzas externas,  es decir eso no deformable.

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos momento de la fuerza.

Características.

• Un cuerpo rígido es aquél que no se deforma.

• Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido pueden representarse por vectores deslizantes.

• La condición necesaria para el equilibrio de un cuerpo rígido es que el sistema de fuerzas sea equivalente a cero.

Fuerzas externas e internas.

• Cuando un cuerpo modifica su estado de reposo o de movimiento, decimos que sobre él ha actuado una fuerza, y que esta ha producido un efecto dinámico.

• Fuerzas externas: representan la acción que ejercen otros cuerpos sobre el cuerpo rígido. Son las responsables del comportamiento externo del cuerpo rígido. Causarán que se mueva o aseguraran su reposo.

• Fuerzas internas: son aquellas que mantienen unidas las partículas que conforman el cuerpo rígido.

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Principio de Transmisibilidad

Este principio establece condiciones de equilibrio o movimiento de un cuerpo rígido.Una fuerza F puede ser reemplazada por otra fuerza F’ que tenga la misma magnitud y sentido, en un distinto punto siempre y cuando las dos fuerzas tengan la misma línea de acción.

El principio de transmisibilidad establece que las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido permanecerán inalteradas si una fuerza F que actúa en un punto dado de ese cuerpo se reemplaza por una fuerza F' que tiene la misma magnitud y dirección, pero que actúa en un punto distinto, siempre y cuando las dos fuerzas tengan la misma línea de acción

• Las dos fuerzas F y F', tienen el mismo efecto sobre el cuerpo rígido y se dice que son equivalentes. Este principio establece que la acción de una fuerza puede ser transmitida a lo largo de su línea de acción, lo cual está basado en la evidencia experimental y, por tanto, debe ser aceptado como una ley experimental.

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Momento de una fuerza

En mecánica newtoniana, se denomina momento de una fuerza (respecto a un

punto dado) a una magnitud (pseudo)vectorial, obtenida como producto vectorial

del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza (con respecto al punto

al cual se toma el momento) por el vector fuerza, en ese orden. También se

denomina momento dinámico sencillamente momento.

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje.

Ahora bien, la propiedad de la fuerza aplicada para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.

Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto. 

En el caso específico de una fuerza que produce un giro o una rotación, muchos prefieren usar el nombre torque y no momento, porque este último lo emplean para referirse al momento lineal de una fuerza.

Para explicar gráficamente el concepto de torque, cuando se gira algo, tal como una puerta, se está aplicando una fuerza rotacional. Esa fuerza rotacional es la que se denomina torque o momento.

Cuando empujas una puerta, ésta gira alrededor de las bisagras. Pero en el giro de la puerta vemos que intervienen tanto la intensidad de la fuerza como su distancia de aplicación respecto a la línea de las bisagras. 

Entonces,  considerando estos dos elementos, intensidad de la fuerza y distancia de aplicación desde su eje, el momento de una fuerza  es, matemáticamente, igual al producto de la intensidad de la fuerza (módulo) por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.

La puerta gira cuando se aplica una fuerza sobre ella; es una fuerza de torque o momento.

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Interpretación del momento

Relación entre los vectores de fuerza, momento de fuerza y vector de posición en

un sistema rotatorio.

El momento de una fuerza con respecto a un punto da a conocer en qué medida

existe capacidad en una fuerza o sistema de fuerzas para cambiar el estado de la

rotación del cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.

El momento tiende a provocar una aceleración angular (cambio en la velocidad de

giro) en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en

elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) o

a flexión (como las vigas).

El momento de una fuerza se calcula como el producto vectorial entre la fuerza aplicada sobre un cuerpo y el vector que va desde un punto "O" (por el cual el cuerpo giraría) hasta el punto dónde se aplica la fuerza.

El módulo se calcula como:

M = F d sen θ

F = Módulo del vector fuerzad = Módulo del vector distanciaθ = Angulo entre los dos vectores trasladados al origen

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Teorema de Varignon

La sumatoria de los momentos de las fuerzas de un sistema, respecto de un punto, es igual que el momento de la resultante de sistema, respecto del mismo punto. En realidad se trata de una consecuencia de la aditividad vectorial de las fuerzas:

Transitividad: En un sistema de referencia inercial

Consideremos dos cuerpos distintos (A y B) sobre una superficie horizontal sin fricción, en contacto con algún dispositivo que en algún instante los separe (por ejemplo, un resorte comprimido o un artefacto explosivo que no los dañe). Una vez que los cuerpos son separados por el artefacto, puede suceder una de dos cosas: a) Los cuerpos se mueven en sentidos contrarios con la misma rapidez. b) Los cuerpos se mueven en sentidos contrarios con distinta rapidez. A pesar de tratarse de cuerpos distintos, en el primer caso podemos afirmar que debe existir alguna característica común entre los dos cuerpos. Llamando μA y μB a esa característica, resulta claro que

Como lo que interviene para establecer esta característica es la simetría (o asimetría) del problema así como la rapidez de movimiento de los cuerpos después de ser separados por el artefacto, también podemos afirmar que

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Ahora consideremos a un tercer cuerpo distinto C y repitamos el experimento con el cuerpo A. De nuevo puede suceder que

Para el caso a) y entonces μA = μC.

O bien que para el caso b)

Si además sucede que entonces μB = μC, ya que

Como el parámetro relaciona las característica μi y μj de dos cuerpos disímbolos, se puede proponer a un cuerpo arbitrario como patrón para poder cuantificar la mencionada característica de los demás cuerpos en relación a la de tal patrón. Más aun, a tal característica se le puede dar un nombre específico que esté relacionado con el proceso seguido para su cuantificación. El nombre seleccionado fue el de masa inercial μi = mi. Resulta extraordinario el siguiente hecho experimental: Si dos cuerpos disímbolos que tienen la misma masa inercial se colocan en los platillos de una balanza, ésta quedará en equilibrio. Es decir si dos cuerpos tienen la misma masa inercial, también tendrán la misma masa gravitacional.

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Conclusión

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Bibliografías

http://www.itescam.com

https://conociendolafisica.files.wordpress.com/2010/02/2estatica.pdf

http://estaticajoo.blogspot.mx/2009/03/cuerpos-rigidos-principio-de.html

http://fisica.laguia2000.com/dinamica-clasica/dinamica-de-una-particula/cuerpos-rigidos

http://www.profesorenlinea.com.mx/fisica/Fuerzas_Torque_momento.html

http://www.fisicapractica.com/momento.php

http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//4750/4930/html/1_momento_de_una_fuerza.html

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http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//4750/4930/html/1_momento_de_una_fuerza.html

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/problemas/dinamica/momento/momento.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Varignon_%28mec%C3%A1nica%29

http://educacionjegg.blogspot.mx/2012/09/teorema-de-varignon.html

http://www.gayatlacomulco.com/tutorials/fisica1/t22.htm

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