Es la parte de la física que establece las condiciones que deben cumplir las fuerzas que se aplican a un cuerpo para que éste se halle en equilibrio.
FUERZAS.
Al sostener un cuerpo se hace un esfuerzo muscular, esta observación conduce al concepto de fuerza.
Fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de producir una deformación en el mismo.
Los elementos de una fuerza son : intensidad , dirección, sentido, y punto de aplicación.
CLASIFICACIÓN DE LAS FUERZAS.
La causa de las fuerzas hay que buscarlas en la interacción de los cuerpos , según esta interacción se puede hacer lo siguiente .
Clasificación.
A} fuerzas por contacto , son todas las tratadas en el aparato anterior.
B} fuerzas a distancia ; son aquellas que actuán entre cuerpos que no estan en contacto , pertenecer a esta clase : las fuerzas gravitatorias, las electrostáticas y las magnéticas.
Siempre que se traten fuerzas o distancia se tendrá presente el concepto de campo de fuerza, definido como el lugar o espacio donde un cuerpo cualquiera ejerce una fuerza a distancia sobre otros cuerpos , con lo que se puede afirmar que :
-----La tierra crea en sus inmediaciones un campo gravitatorio de fuerzas.
-----Una carga eléctrica crea a su alrededor un campo eléctrico de fuerzas.
----Un imán origina un campo magnetico de fuerzas .
MEDIDA DE FUERZAS
El dinamómetro ; para medir las fuerzas, la elasticidad se presenta en aquellos cuerpos o materiales que se deforman al ser sometidos a la acción de fuerzas y recuperar su forma original cuando cesa la fuerza deformadora, { la deformación experimentada por un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza deformada }.
FUERZAS QUE ACTUÁN EN LA MISMA DIRECCIÓN.
A} de igual sentido: en este caso la intensidad de la fuerza resultante es igual a la suma de las intensidades de los componentes, y su sentido es el de los componentes.
B } de sentido contrario : la intensidad de la resultante es la diferencia de las intensidades de las componentes , y el sentido será el mismo que el de la mayor..
FUERZAS PERPENDICULARES .
En este caso el valor de la intensidad de la resultante se calcula por el teorema de pitágoras.
Equilibrio de un sistema de fuerzas.
Dos fuerzas de iguales dirección e intensidad y de sentido contrario se equilibran, es decir se anulan.
Sin embargo, con una fuerza de igual dirección e intensidad que la resultante , pero de sentido contrario ,el sistema quedará en equilibrio.
----A toda acción se opone una reacción de igual dirección e intensidad pero de sentido contrario.
-----A la fuerza aplicada para levantar un cuerpo se opone el peso de éste .
----A la acción ejercida por el peso de un cuerpo apoyado sobre una mesa se opone la reacción de ésta, que evita la caida del mismo.--
-----A la fuerza ejercida por la plomada pendiente del hilo se opone la resistencia de éste,lo que evita la caida de aquello.
MOMENTO DE UNA FUERZA.
Momento de una fuerza respecto de un punto es el producto de la intensidad de la misma por la distancia del punto o la recta de acción de fuerza.
Momento de una cupla es el producto de una de las fuerzas por la distancia que separa las rectas de acción de las mismas.
PALANCA.
Es un cuerpo rígido provisto de un eje fijo sobre el cual actuán dos fuerzas que tienden a hacerlo girar en sentido contrario.
Cuando los momentos son iguales , en un palanca se verifica que a mayor distancia del punto de apoyo corresponde menor fuerza , por lo tanto, para ganar fuerzas , es decir para hacer menor esfuerzo, al elevar un cuerpo con una palanca , se procurará que el punto de apoyo esté muy cerca de la resistencia ,
{ carga a vencer }; de este modo la potencia { fuerza activa } será menor .
LA MASA.
Toda la materia , desde los más pequeños componentes de los átomos hasta los mayores cuerpos celestes, posee una propiedad que llamamos masa .
La masa de un cuerpo se determina pesándolo , es decir comparando su masa con la de otro cuerpo de masa conocida: inercia , mediante la inercia se puede calcular la masa del átomo y la del sol.
BALANZA.
Es una palanca de primer género con los brazos iguales de cada extremo pende un platillo y en su punto de apoyo { medio } tiene fija una aguja { fiel } que señala ---- sobre una plancha gradeada--- el equilibrio o la desviación de los brazos respecto de la posición de equilibrio.
POLEA.
Es una rueda que gira alrededor del eje . Tiene una garganta por la cual pasa una cuerda. S i está sujeta en el eje, por medio de un soporte, es fija un peso Q, pendiente de un extremo del cable, supone que en el otro extremo se debe ejercer una fuerza P para equilibrarla.
TORNO.
Es un mecanismo constituido por un cilindro que gira alrededor de su eje, movido por una manivela, cuya función consiste en elevar pesos, los cuales son suspendidos de la soga arrollada en el cilindro.
SÓLIDO RIGIDO.
Todo sólido que no experimenta deformación recibe el nombre de sólido indeformable o sólido rigido.En realidad no existen sólidos completamente rigidos , pero hay muchos que en la práctica , y para fuerzas no muy grandes se comportan como tales.
FUERZAS EJERCIDAS SOBRE SÓLIDOS RIGIDOS.
Como se ha dicho, la fuerza es un vector que, como tal puede tener las cuatro caracteristicas anotadas anteriormente: intensidad,,,,,, dirección ...sentido.....y punto de aplicación.
Estas cuatro caracteristicas se reducen a las tres primeras cuando la fuerza es aplicada a un sólido rigido, debido a que puede aplicarse a cualquier punto de su línea de acción o dirección..
" la fuerza aplicada a un sólido rigido se puede trasladar a cualquier punto de su línea de acción ".
EQUILIBRIO DEL SÓLIDO RIGIDO .
Para que un sólido este en equilibrio no es suficiente que la resultante de las fuerzas sea nula. Además no debe girar ,y para que esto suceda , la resultante de los momentos de las fuerzas debe ser nula también , por lo tanto , la condición de equilibrio de un sólido rigido es doble.
El equilibrio de un cuerpo apoyado sobre una superficie, o suspendida puede ser :
A} Estable , cuando al ser sacado de la posición de equilibrio, vuelve a ella debido a las fuerzas actuantes.
B } Inestable , si al ser desviado, en lugar de volver a la posición de equilibrio se aleja.
C} Indiferente.: cuando está en equilibrio siempre sin interesar la posición.
No hay comentarios:
Publicar un comentario