1.4. El equilibrio de los cuerpos

Un cuerpo está en equilibrio estático cuando no tiene movimiento de traslación ni de rotación. Para que un cuerpo esté en equilibrio estático debe cumplir dos condiciones: que no se traslade y que no gire.

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Primera condición de equilibrio: condición para que no haya movimiento de traslación.

  • La resultante de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es igual a cero.

 

Segunda condición de equilibrio: condición para que no haya movimiento de rotación.

  • La suma de los momentos de las fuerzas respecto de un punto del cuerpo debe ser nula.


En la siguiente animación puedes comprobar la segunda condición. Para ello realiza los 10 ejercicios que se te proponen.

Coloca las pesas arrastrando con el ratón y comprueba si es correcto (Release). Si no lo es pulsa Reset y lo repites. Si es correcto puedes pasar al ejercicio siguiente (Next...)


Animación 2 de S.Wilkinson (Freezeray) para uso educativo no comercial

Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto
Imagen 21 de elaboración propia

Un cuadro se encuentra colgado de un clavo mediante un cordón como indica la figura. Si el peso del cuadro es de 50 N, ¿cuál es la tensión que soporta el cordón en cada extremo?


Icono de iDevice Ejemplo o ejercicio resuelto

Imagen 23 de elaboración propia

 

Calcula las fuerzas que deben soportar cada una de las patas de la mesa de la figura, si su peso es de 150 N y colocamos un cuerpo de 50 N en el punto indicado en la figura.


Imagen 25 de elaboración propia

Si tratas de separar de su posición de equilibrio un cuerpo pueden suceder tres cosas:

  • Que el cuerpo vuelva a la posición inicial (equilibrio estable),
  • Que el cuerpo vuelque (equilibrio inestable), o
  • Que permanezca en la nueva posición (equilibrio indiferente).

 

Si un cuerpo está apoyado sobre una superficie horizontal se encontrará en equilibrio si cumple las condiciones anteriores.

 

Observarás que el equilibrio es estable si la vertical del peso cae dentro de la base de apoyo del cuerpo y al desplazarlo ligeramente el centro de gravedad se eleva. Es inestable si la vertical del peso cae dentro de la base de apoyo del cuerpo y al desplazarlo ligeramente el centro de gravedad baja. Indiferente si su altura no varía. El punto de aplicación del peso se denomina centro de gravedad.

 

Cuanto más cercano a la superficie horizontal (más bajo) esté el centro de gravedad y más grande sea la base de apoyo, más estable será el equilibrio.

Icono de IDevice de pregunta AV - Pregunta de Elección Múltiple

Un niño de 35 kg de masa se coloca a 1,5 m del punto de apoyo de un balancín. ¿Dónde se debe colocar una chica de 25 kg de masa para equilibrar el balancín? El balancín está formado por una barra uniforme apoyada en su centro.

  
1,0 m
2,1 m
3,0 m
No se puede calcular, faltan datos.