2. Física 1
Integrantes del Equipo
•Gabriela Itzel Vázquez Olvera
•Rolando Miguel Vega Barrón
•Marco Uriel Rincón Reyes
•Zayda Madai Hernández Medellín
•Andrés Zúñiga Martínez
•Estefanía Castillo Hernández
Grado y Grupo: 4°AV
Especialidad : Turismo
Maestro: Ernesto Yáñez Rivera
3. Equilibrio
Traslacional
y
Equilibrio Rotacional
4. El equilibrio es cuando una fuerza es
capaz de modificar el estado de reposo
o de movimiento de un cuerpo. Existen
dos tipos de equilibrio : El Traslacional y
El Rotacional
6. Equilibrio Traslacional
El equilibrio traslacional se presenta cuando
el objeto esta en reposo o cuando su
movimiento es rectilíneo uniforme. Por lo
general, la fuerzas que participan tienen
un punto en común y se anulan entre si ,
es decir, la resultante del sistema de
fuerzas es igual a cero.
7. El equilibrio traslacional de un cuerpo puede ser
estático o dinámico .Un objeto presenta
equilibrio estático si se encuentra en reposo , es
decir, sin movimiento bajo la acción de fuerzas.
Un objeto presenta equilibrio dinámico si se
encuentra en movimiento uniforme, es decir, a
velocidad constante bajo la acción de fuerzas.
8. Condiciones de equilibrio
Cuando todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo son
concurrentes y la suma vectorial es 0, se dice que el
cuerpo se encuentra en equilibrio ,tal como se muestra
en la figura donde un motor se sujeta por un sistema de
cables que forman dos tramos de cuerda de longitudes
diferentes, lo que hace que los ángulos también sean
diferentes
9. Ejemplo
Un objeto de 25N esta suspendido por medio de dos cuerdas tal
como se muestra en el siguiente sistema .¿Cual es la tensión en
cada una de las cuerdas que lo sostienen?
Es importante recordar que los cables ,las cuerdas y los
cordones están sujetos al esfuerzo de tensión .
10. Datos: Formulas:
W=25N Ʃ Fx=0
TA=? Ʃ Fy=0
TB=? Fx=Fcos Ɵ
Fy=Fsen Ɵ
Desarrollo
Ʃ Fx=0 SOLUCION:
TB-TA Cos 55°=0
TB=0.5735TA………………………..(1) TA= 30.52 N
TB= 17.5 N
Ʃ Fy=0
TA sen55°-W=0
0.8191TA=W…………………….(2)
Despejamos TA de la ecuación(2) y la
sustitución en la ecuación(1)
TA= W
0.8191
TA= =30.52 N
TB=0.5735 TA
TB=0.5735(30.53 N)= 17.5 N
12. Equilibrio Rotacional
Cuando sobre un cuerpo actúan fueras coplanares
paralelas, puede existir equilibrio traslacional pero no
necesariamente equilibrio rotacional, ya que un objeto
puede no moverse a la izquierda o la derecha ni hacia
arriba o hacia abajo, pero si puede estar rotando
(girando). Para la física, el movimiento; por ejemplo;
cuando hacemos girar el volante de un automóvil de
rotación es de suma importancia. En nuestra vida
observamos este movimiento; por ejemplo; cuando
hacemos girar el volante de un automóvil, al utilizar la
llave de cruz para cambiar una llanta, al apretar o aflojar
un tornillo con el desarmador, al subirnos a la rueda de
la fortuna, las manecillas del reloj, etcétera.
13. El caso del movimiento rotacional se aplica a cuerpos sólidos
extendidos o a objetos rígidos, por lo que podemos
conjuntar las dos condiciones de equilibrio que establecen la
primera condición de equilibrio: un cuerpo se encuentra en
equilibrio traslacional si la resultante de todas las fuerzas
externas que actúan sobre el es igual a cero. Por lo tanto
Ʃ F= 0
Cuando las fuerzas están aplicadas con diferentes direcciones,
se obtiene sus componentes rectangulares x & y. por lo que
se debe cumplir con:
Ʃ f×= 0 Ʃ fy= 0
Donde:
Ʃ= suma algebraica de las fuerzas o fuerza resultante
F×= componente en x de cada fuerza
Fy= componente en y de cada fuerza
14. Recuerda que las componentes rectangulares se obtiene con
las funciones trigonométricas de seno y coseno del ángulo:
F×= F cosƟ
Fy= FsenƟ
Donde:
F= es la magnitud de la fuerza
Ɵ=dirección de la fuerza
Segunda condición de equilibrio: un cuerpo se encuentra en
equilibrio rotacional si suma de los momentos de fuerza que
actúan sobre el es igual a cero. Por lo que debe cumplir:
Ʃ m =0 ∴ M1 + M2 + M3 + … = 0
Donde:
ƩM= suma algebraica de los momentos o momentos resultantes
M= momento de fuerza o torca
15. Es recomendable, cuando se analiza una situación
física realizar un bosquejo o diagrama de las
condiciones mediante sistema de vectores, un
diagrama de cuerpo libre o diagrama de fuerzas
que, vimos anteriormente, es la representación
grafica de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo
en este sistema se actúan sobre el cuerpo. En
este sistema se dibuja el objeto como un punto,
si las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
16. En este sistema se dibuja el objeto como un punto, si las
fuerzas son concurrentes, o una línea, si son paralelas, y
ahí se indica gráficamente las fuerzas son concurrentes,
o una línea, si son paralelas, y ahí se indica gráficamente
las fuerzas que actúan sobre el cuerpo tomando como
referencia el plano cartesiano o sistema de ejes
coordenados, respetando su magnitud, dirección,
sentido y punto de aplicaciones.
17. Ejemplo
Una persona para sujetar una tuerca aplica una fuerza de
75N en el extremo de una llave de 25 cm de longitud.
Calcula el momento de torsión que se ejerce sobre la
tuerca.
El momento es negativo porque la rotación es en el sentido
de las manecillas del reloj.
19. Equilibrio
Traslacional Rotacional
1ra 2da
Estático Dinámico
Condición Condición
Sin En La suma de
Movimiento Movimiento Igual a 0 los
momentos
de fuerza
que actuan
sobre el es
igual a 0
20. Conclusión
Después de haber estudiado y analizado
diferentes ejemplos reales de equilibrio,
podemos llegar a la conclusión de que en todo
cuerpo y en todo momento y a cada momento
están interactuando diferentes tipos de fuerza,
las cuales ayudan a los cuerpos a realizar
determinados movimientos o, a mantenerse en
estado de equilibrio, ya sea estático o dinámico.
21. Física 1
Unidad 2
Equilibrio Traslacional
y
Equilibrio Rotacional
