Este documento trata sobre el equilibrio de partículas y cuerpos rígidos. Explica que una partícula está en equilibrio cuando la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre ella es cero. También describe que para que un cuerpo rígido esté en equilibrio, la suma de las fuerzas en cada dirección debe ser cero. Además, presenta ejemplos de cómo analizar problemas de equilibrio mediante diagramas de cuerpo libre.

1. Unidad 2
Equilibrio de una partícula y de
cuerpos rígidos

2.  Enlas secciones anteriores se expusieron los
métodos para determinar la resultante de
varias fuerzas que actúan sobre una
partícula.
partícula.
 Aunque no ha ocurrido no ha ocurrido en
ninguno de los problemas examinados hasta
ahora, es posible que la resultante sea cero.
cero.
En estos casos, el efecto neto de las fuerzas
dadas es cero y se dice que la partícula esta
en equilibrio.
equilibrio.

3.  Entonces se tiene la siguiente definición:
definición:
 “Si la resultante de todas las fuerzas que actúan
sobre una partícula es cero, la partícula se
encuentra en equilibrio”.
equilibrio”.

4.  Otrocaso de una partícula en equilibrio se
muestra en la figura 2.27, donde aparecen
27,
cuatro fuerzas que actúan sobre A.

5.  PRIMERA LEY DEL MOVIMIENTO DE
NEWTON
 “Si la fuerza resultante que actúa sobre una
partícula es cero, la partícula permanecerá en
reposo (si originalmente estaba en reposo) o se
moverá con velocidad constante en línea recta (si
originalmente estaba en movimiento)”.
movimiento)”.

6.  De esta ley y de la definición de equilibrio
expuesta en la sección anterior, se deduce
que una partícula en equilibrio puede estar
en reposo o moviéndose en línea recta con
velocidad constante.
constante.

7.  Cuando un cuerpo esta en equilibrio la
resultante de todas la fuerzas que actúan
sobre él es igual a cero. Por lo tanto para que
cero.
un cuerpo este en equilibrio se tiene que:
que:
Rx   Fx  0 Ry   Fy  0

8.  En la práctica, un problema de ingeniería
mecánica se deriva de una situación física
real.
real.
 Un esquema que muestra las condiciones
físicas del problema se conoce como
diagrama espacial.
espacial.

9.  Los métodos de análisis estudiados en las
secciones anteriores se aplican a un sistema
de fuerzas que actúan sobre una partícula.
partícula.
 Un gran número de problemas que tratan de
estructuras pueden reducirse a problemas
concernientes al equilibrio de una partícula.
partícula.

10.  Esto se hace escogiendo una partícula
significativa y dibujando un diagrama
separado que muestra a ésta y a todas las
fuerzas que actúan sobre ella. Dicho
ella.
diagrama se conoce como diagrama de
cuerpo libre.
libre.

11.  Por ejemplo, considérese el embalaje de
madera de 75 kg mostrado en el diagrama
espacial de la figura 2.29. Este descansaba
29.
entre dos edificios y ahora es levantado
hacia la plataforma de un camión que lo
quitará de ahí.
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.
AC.

14.  Un bloque de peso W cuelga de un acuerda
atada a otras dos cuerdas, A y B, las cuales , a
su vez, están sujetas al techo. Si la cuerda B
techo.
forma un ángulo de 60° con el techo y la
60°
cuerda A uno de 30°, trace el diagrama de
30°
cuerpo libre del nudo

19.  Un bloque de 200 N descansa sobre un plano
inclinado sin fricción, que tiene una
pendiente de 30°. El bloque esta atado a una
30°
cuerda que pasa sobre una polea sin fricción
colocada en el extremo superior del plano y
va a un segundo bloque. ¿Cuál es el peso del
bloque.
segundo bloque si el sistema se encuentra en
equilibrio?

22.  Momento de torsión

23.  Brazo de palanca
 El brazo de palanca de una
fuerza es la distancia
perpendicular que hay de
la línea de acción de la
fuerza al eje de rotación

28. 85 N
28°
76 N

31. 48°
90°

32. 141°
98 N
62°
65 N