JAVIER SOLIS NOYOLA diseña presentación sobre temáticas de: Ejemplos de Fuerzas en Sistemas en Equilibrio.

1. SISTEMA DE FUERZAS EN EQUILIBRIO
(Física: Análisis vectorial)
Presenta:
MTRO. JAVIER SOLIS NOYOLA

2. Es una rama de la Mecánica que estudia las
propiedades de las fuerzas y las condiciones
que deben cumplir en ellas para que los
cuerpos se encuentren en un estado especial
llamado Equilibrio Mecánico.

3. EQUILIBRIO ESTÁTICO:
Existen dos tipos de equilibrio: estático y
cinético.
Esto ocurre cuando un cuerpo está en
reposo.
a = 0
V = 0reposo

4. EQUILIBRIO CINÉTICO:
Esto ocurre cuando un cuerpo se mueve en
línea recta a velocidad constante.
V
a = 0

5. Indica que un cuerpo está en equilibrio, si la
fuerza resultante que actúa sobre él, es igual
a cero; para esto, las fuerzas componentes
deben ser necesariamente coplanares y
concurrentes.

6. Para mayor comprensión de los tipos de Fuerzas que se presentarán en los
siguientes tres ejemplos. Acceda a presentación siguiente:
http://www.slideshare.net/javiersolisp/tipos-de-fuerzas-vectoriales-y-sus-diagramas-de-cuerpo-libre
Acceso en:

7. Considerese el embalaje de madera de 75 Kg mostrado en el diagrama espacial de
la figura. Este descansaba entre los edificios y ahora es levantado hacia la plataforma de
un camión que lo quitará de ahí. El embalaje está soportado por un cable vertical unido
en A a dos cuerdas que pasan sobre poleas fijas a los edificios en B y C. Se desea
determinar la tensión en cada una de las cuerdas AB y AC.
Ejemplo 1 (Equilibrio Estático)

8. Para resolver el problema debe trazarse un diagrama de cuerpo libre que muestre a la
partícula en equilibrio. El diagrama de cuerpo libre del punto A se muestra en la figura. Ésta
muestra al punto A y a las fuerzas ejercidas sobre A por el cable vertical y las dos cuerdas.
La fuerza ejercida por el cable está dirigida hacia abajo y es igual al peso W del contenedor.
De acuerdo con la ecuacion (W = m.g), se escribe:
W = mg = (75 Kg) (9.81 m/s²) = 736 N donde: m= masa en Kg. ; g= gravedad (9.8 m/s²)
y se indica este valor en el diagrama de cuerpo libre. Las fuerzas ejercidas por las dos cuerdas
no se conocen, pero como son iguales en magnitud a la tensión en la cuerda AB y AC, se
representan con TAB y TAC y se dibujan hacia fuera de A en las direcciones mostradas por el
diagrama espacial.

9. TACX
TACY
TABY
TABX
W = m.g= (75 K) (9,81m/s2)
W = 735.57 N
W
TAC = 479.74 N
TACY + TABY - W = 0
TACX - TABX = 0
TAB = 646.68 N
Diagrama de cuerpo Libre Diagrama de componentes: X, Y
Condición de Equilibrio
Sistema de Ecuaciones de Equilibrio
Solución:

10. Una caja de 50N se desliza sobre el piso con una velocidad constante por medio de una
fuerza de 25 N, como se muestra en la figura.
a) ¿Cuál es el valor de la fuerza de fricción que se opone al movimiento?
b) ¿Cuál es el valor de la fuerza Normal?
Ejemplo 2 (Equilibrio Cinético)
F= 25 N
40° 40°
N
Fricción (f)
Peso (W)
Fax
N
f
W
Diagrama de componentes: X, Y
W
Diagrama de cuerpo libre
40°
Fa= 25 N
f
Normal (N)
Fuerza Aplicada (Fa)
Fay

11. Fax
N
f
W
Diagrama de componentes
Fay
Condición de Equilibrio
N + Fay - W = 0
Fax - f = 0
Sistema de Ecuaciones de Equilibrio
f = 19.5 N
N = 33.95 N
Solución :

12. Jalado por un bloque B de 8 N como se muestra en la figura, un bloque A de 20 N se desliza hacia la derecha con
una velocidad constante (condición de equilibrio cinético). Calcula el Coeficiente de fricción cinético ( µc ) entre el
bloque A y la mesa. Supóngase que la fricción en la polea es despreciable
Ejemplo 3 (Equilibrio Cinético)
Bloque A
Bloque B
Fricción (f) Tensión (TA)
Peso (WA)
Normal (N)
Peso (WB)
Tensión (TB)
N
Diagrama de cuerpo libre BDiagrama de cuerpo libre A
f TA
WA
WB
TB

13. N
Diagrama de cuerpo libre BDiagrama de cuerpo libre A
f TA
WA
WB
TB
N - WA = 0
TA - f = 0
TB - WB = 0
Se deduce que TA = TB por ser la misma cuerda
f = 8 N (fricción)
de f= µcN se obtiene que µc = 0.4
Solución:

14. Referencias Informáticas
• Halliday, David; Resnick, Robert. Fundamentals of Physics. Edit. John Wiley and
Sons. 2010
• G.Hewitt. Física Conceptual . Edit. John Wiley and Sons.
• Serway, Raymond. Física Moderna, Tomo I.
• Solis Noyola, Javier. TIPOS DE FUERZAS. Presentación diseñada para la asignatura
de Física en UVM, Campus Torreón. Acceso en:
http://www.slideshare.net/javiersolisp/tipos-de-fuerzas-vectoriales-y-sus-diagramas-
de-cuerpo-libre

15. http://gouraudpalm.deviantart.com/art/Sumador-de-Vectores-90994780
Sumador y graficador de vectores en línea