Sistemas de partículas y cuerpos rígidos

Las leyes de Newton las hemos aplicado en partículas, pero si ahora

consideramos los cuerpos con sus dimensiones reales ¿Cómo se aplican

estas leyes?

SISTEMAS DE MUCHAS PARTÍCULAS

CUERPOS RÍGIDOS

• Los consideramos indeformables

• Para estudiarlos nos fijamos en su centro de masa

• Tienen fuerzas internas y externas actuando sobre ellos

• Las fuerzas externas los hacen desplazarse o girar (vienen del entorno)

CENTRO DE MASA

• Es un punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa del cuerpo (y seguimos considerándolo partícula).

• Es útil para colocar un sistema de observación y estudiar los giros del cuerpo

• Es una abstracción útil

EJEMPLOS de SISTEMAS DE PARTÍCULAS

El concepto de torca o momento de una fuerza

El producto vectorial entre dos vectores es un vector perpendicular a ellos

r

FFF

r X F

r X F = r F sen θ k

k

Sistema sujeto a varias fuerzas

F1

mg

F2

F3

A B

ab

c

PREGUNTAS

• ¿Está en equilibrio este sistema?

• ¿Cuál es la resultante de las fuerzas?

• ¿Cuál es la resultante de las torcas?

• ¿Alguna de las fuerzas al aumentar haría girar este sistema?

• ¿Cuáles son las condiciones de equilibrio?

• Escribir las ecuaciones de equilibrio

Torca o momento de fuerza

Barras sujetas a fuerzas cuya torca puede hacerlas girar

ESTATICA DE SISTEMAS

• Se trata de que haya equilibrio y estabilidad para lo cual se utilizan las leyes de Newton

• EDIFICIOS• ESTRUCTURAS• PUENTES• CORNISAS• BARCOS• AUTOMÓVILES

Condiciones de equilibrio

• Si la suma de todas las fuerzas es cero el sistema esta en equilibrio translacional (no se desplaza)

• ∑ F = 0

• Si la suma de todas las torcas es cero, el sistema esta en equilibrio rotacional (no gira)

• ∑ T = 0

UN RESÚMEN

∑ F = 0

∑ T = 0

En equilibrio

No gira

∑ F = 0

∑ T = 0

Se desplaza

No gira

∑ F = 0

∑ T = 0

Se desplaza

gira

Una estructura o un cuerpo rígido sujeto a fuerzas externas pueden encontrarse en estas diferentes situaciones

La estática de las estructuras o cuerpos rígidos nos exigen saber sobre torca o momento de fuerza, y sobre leyes de Newton

GRACIAS POR SU ATENCIÓN

• Resolver los siguientes problemas del Tippens (consultar soluciones y presentar en forma didáctica una de ellas)

• Enviar soluciones al correo:

• rubenmercado2@hotmail.com