Este documento trata sobre el concepto de equilibrio. Explica que un cuerpo está en equilibrio cuando la suma de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero. También describe que un cuerpo puede estar en reposo o en movimiento uniforme si está en equilibrio. Finalmente, detalla algunos métodos para resolver problemas de equilibrio, como el diagrama de cuerpo libre y el método analítico del polígono de fuerzas.

1. Condición de Equilibrio
Ing. J de Dios de la Cruz Chávez

2. Condición de Equilibrio
Introducción: Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden
producir movimiento o impedir su movimiento , es decir pueden hacer
que el cuerpo permanezca en estado de reposo o equilibrio.
Equilibrio: Es el estado de un cuerpo en el cual no hay cambio
en su movimiento.
Si la suma de todo un sistema de fuerzas que actúan sobre un
cuerpo es CERO, el cuerpo estará en equilibrio y permanecerá en
reposo.
Si esta en movimiento, se mantendrá con una velocidad
uniforme.

3. Condición de Equilibrio
Por ejemplo la vaca que cuelga del helicóptero esta en
equilibrio.
La fuerza que actúa hacia abajo, su peso (W) es igual a la
fuerza (F) del cordón hacia arriba.
Las fuerzas son iguales en magnitud, pero de sentido contrario.
Un cuerpo puede estar en reposo (equilibrio estático) o
movimiento con velocidad constante (equilibrio traslacional).
F
W

4. Condición de Equilibrio

5. Condición de Equilibrio
Un sistema de fuerzas que no este en equilibrio, puede ser
equilibrado colocando una fuerza de igual magnitud y dirección que la
fuerza resultante pero de sentido contrario, llamada EQUILIBRANTE.
Fuerza equilibrante:
Es una fuerza que tiene la misma magnitud de la fuerza
resultante, pero de sentido contrario, capaz de equilibrar a todo un
sistema de fuerzas.

6. Condición de Equilibrio
El procedimiento para resolver un problema de equilibrio en el que
intervienen fuerzas concurrentes, consta de los siguientes pasos:
1.-Dibujar un diagrama de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo,
llamado «diagrama de cuerpo libre».
2.-Elegir un sistema de ejes de coordenadas y descomponer las
fuerzas en sus componentes «x» y «y» a lo largo de sus ejes, señalando los
ángulos conocidos.
3.-Considerar la suma de las fuerzas «x» y «y» es igual a CERO.
∑ X= y ∑ y=
4.-Encontrar el valor de las fuerzas desconocidas, aplicando las
ecuaciones de las condiciones de equilibrio.

7. Condición de Equilibrio
Peso(W): es la fuerza gravitacional que ejerce la tierra sobre los
cuerpos.
El peso no tiene un punto de contacto con el cuerpo, pero
ejerce una fuerza hacia abajo y debe considerarse en la solución de
cualquier problema de fuerza.
La dirección del vector del peso siempre es vertical hacia abajo.
Para resolver problemas de equilibrio lo primero que debe
hacerse es dibujar un diagrama de cuerpo libre o diagrama de fuerza.
Un diagrama de cuerpo libre: es un diagrama de vectores sobre
un eje de coordenadas, que describen las fuerzas que actúan sobre un
cuerpo.

8. Condición de Equilibrio
1.-Lea el problema cuidadosamente al menos dos veces.
2.-Identificar los datos proporcionados por el problema y la(s) incógnitas.
3.-Seleccione una relación básica o una ecuación que se pueda usar para hallar la
incógnita.
4.-Sustituya los valores dados con las unidades apropiadas en la ecuación
5.-Obtenga el valor numérico con las unidades correctas para la incógnita
6.-Si es necesario trace un dibujo o diagrama de cuerpo libre para tratar de entender el
problema
7.-Realice su conversión de unidades. ¿Están correctas las unidades?
8.-Seleccionada la ecuación resuélvela o despéjela algebraicamente.
ESTRATEGIA PARA RESOLVER PROBLEMAS

9. Condición de Equilibrio
OBTENGA CORRECTAMENTE LOS DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE DE LAS SIGUIENTES
FIGURAS:
T
T
W

10. Condición de Equilibrio
Obtener el diagrama de cuerpo libre de cada imagen

11. Condición de Equilibrio

12. Condición de Equilibrio

13. Condición de Equilibrio
Método analítico del polígono
Signos de las funciones trigonométricas seno y coseno:

14. Condición de Equilibrio
Método analítico del polígono :
Tres embarcaciones ejercen fuerzas sobre un gancho de amarre.¿ Cuál es la
fuerza resultante sobre el gancho si la embarcación A ejerce una fuerza de
420 N, la embarcación B ejerce una fuerza de 150 N, y la embarcación C
ejerce una fuerza de 500 N?
ABC

15. Condición de Equilibrio
Método gráfico del polígono :
A=420 N
B= 150 N
C= 500 N

16. Condición de Equilibrio

17. Condición de Equilibrio

18. Condición de Equilibrio
Resuelva correctamente en su cuaderno por el Método analítico del
polígono el siguiente programa:
Cuatro cuerdas las cuales forman ángulos rectos entre sí, tiran de una argolla. Las fuerzas
son 40 N, E; 80 N, N; 70 N, O y 20 N; S. Encuentre la magnitud y la dirección de la fuerza
resultante que se ejerce sobre la argolla:
Datos Dibujo Diagrama de cuerpo libre Formulas Desarrollo Resultado

19. Condición de Equilibrio
Determine la fuerza resultante s obre el tornillo de la siguiente figura:
Dibujo Datos Diagrama de cuerpo libre Formulas Desarrollo
Resultado
A= 60 Lb
B=40 Lb
C=50 Lb

20. Condición de Equilibrio
Bibliografía:
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2. Aguilar, M. Arturo, Bravo, V. Fabián Valapai, Cerón, V. Miguel, Gallegos, R. Herman A.,
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3. Guzmán H. Abelardo (2002) Geometría y Trigonometría, Ed. Publicaciones Culturales.
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5. Tippesn, Paul E. (2001) Física conceptos y aplicaciones, Ed. Mc Graw Hill
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7. Pérez, M. Héctor (2009) Física general, Ed. Grupo Editorial Patria.
8. Cisneros, Montes de Oca, E. (1993) Problemas de física I, Ed. Impresora y editora baldés
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9. Quezada, M. Carlos A. (2007) Física I, Ed. Global Educational Solutions.
10. Cisneros, M. Moisés, Martínez, M. Eduardo J., Suarez, M. Alicia (2007) Física I
Cuadernillo de procedimientos para el aprendizaje, Ed. Emsad