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Equilibrio rotacional y traslacional

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Equilibrio rotacional y traslacional

  1. 1. Leyes de Newton
  2. 2. Con las tres leyes del movimiento, Isaac Newton estableció las bases de la dinámica, que es la rama de la Física que estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas. Isaac Newton formulo su teoría del movimiento, que se resume en sus famosas Leyes del movimiento.
  3. 3. Primera ley de Newton o ley de la Inercia: Todo cuerpo continua en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme mientras no exista una fuerza neta que lo obligue a cambiar. Esta ley explica que no hay una diferencia fundamental entre un cuerpo que esta en reposo y otro que se mueva con velocidad constante, puesto que en ambos casos actúan fuerzas equilibradas. Un cuerpo en reposo permanecerá así, siempre que no se le aplique una fuerza que lo empuje, jale o arrastre. Por lo tanto, para que un cuerpo empiece a moverse se requiere la aplicación de una fuerza, pero una vez en movimiento, continuara moviéndose en línea recta sin cambiar su velocidad.
  4. 4. Segunda ley de Newton: 
  5. 5. Tercera ley de Newton o ley de la acción y la reacción Siempre que un cuerpo ejerza una fuerza sobre otro, el segundo ejercerá sobre el primero otra fuerza de igual magnitud pero en sentido contrario. Es importante observar que una fuerza nunca actúa sola, pero es imposible ejercer una fuerza de acción sin que exista otra fuerza de reacción. Ejemplos: Cuando disparas un rifle, la fuerza que ejerce este sobre la bala es igual y en sentido opuesto a la fuerza que la bala ejerce sobre el rifle y este retrocede. La aceleración que experimenta el rifle es menor que la aceleración con la que se dispara la bala puesto que la masa de esta es menor.
  6. 6. Equilibrio traslacional
  7. 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 diseñar de tal manera que el esfuerzo general de todas las fuerzas evite el movimiento. La estática esta el equilibrio de los cuerpos
  8. 8. Equilibrio traslacional El equilibrio traslacional de un cuerpo puede ser estático o dinámico un objeto presenta equilibrio estático si se encuentra en reposo un objeto presenta equilibrio dinámico si se encuentra en un movimiento uniforme Estático Traslacional Dinámico Equilibrio Rotacional
  9. 9. Equilibrio estático 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. V=0 +F -F
  10. 10. Equilibrio dinámico Un objeto presenta equilibrio dinámico si se encuentra en movimiento uniforme, es decir, a velocidad constante bajo la acción de fuerzas movimiento V=constante +F -F
  11. 11. Condiciones de equilibrio Cuando todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo concurrentes y la suma vectorial es igual a cero se dice que el cuerpo está en equilibrio El estudio de los cuerpos rígidos en equilibrio bajo la acción de las fuerzas coplanarias y no coplanarias se aplica la primera condición de equilibrio Fr=∑F=0 Para que un cuerpo este en equilibrio trasnacional se debe cumplir que la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el sea cero
  12. 12. Equilibrio rotacional
  13. 13. En nuestra vida observamos este movimiento; por ejemplo: cuando hacemos girar el volante, al utilizar la llave de cruz. El caso del movimiento rotación se aplica a cuerpos sólidos extendidos o a objetos rígidos por lo que establecen la primera condición de equilibrio:
  14. 14. Condiciones de equilibrio rotacional 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: ∑F=0 Cuando las fuerzas están aplicadas con diferente dirección se obtiene sus componentes rectangulares x y y. por lo que se cumple ∑Fx=0 y ∑Fy=0
  15. 15. Segunda condición de equilibrio: un cuerpo se encuentra en equilibrio rotacional si la suma de los momentos de fuerza que actúan sobre el es igual a cero. Por lo que se debe cumplir ∑M=0 M1 + M2 + M3 + M4…. = 0 Donde: ∑M = suma algebraica de los momentos M= momento de fuerza o torca
  16. 16. Ejemplos Una piñata esta sostenida por medio de dos cuerdas. Si la tensión máxima que ejerce el estudiante de la cuerda A es de 37N ¿Cuál debe ser el peso máximo de la piñata para sostenerla de esa manera?
  17. 17. Datos: Formulas A=37 ∑Fx=0 B=? ∑Fy=0 W=? Fx= Fcos 0 Fy= Fsen 0 Desarrollo: ∑Fx=0 Acos 45º - Bcos 30º 0.866ª - 1.7071B =0 ∑Fy=0 Asen 45º + Bsen 30º 0.5 A + 0.701B – W = 0 0.866 A – 0.7071B = 0 B = 80.866 A = 1.2247 (37N) 0.7071 B= 45.3139 0.5 A + 0.7071B – W = 0 W= 0.5 A + 0.7071B W= (0.5)(37N)+(0.7071)(45.3139) W= 50.54N
  18. 18. Ejemplos Una 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 torsión que se ejerce sobre la tuerca
  19. 19. Datos formula F= 75N M = Fb B= 25cm M= ? Desarrollo B = 25cm = 0.25m M = Fb M = (-75N)(0.25m)= - 18.75Nm
  20. 20. Conclusiones El equilibrio traslacional se representa cuando el cuerpo esta en reposo o cuando presenta movimiento rectilíneo uniforme mientras que el equilibrio rotacional se presenta cuando el objeto no esta girando o rotando

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