equilibrio de traslación y rotación

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EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN Y ROTACIÓN. EQUILIBRIO ROTACIONAL. Si observamos un Cuerpo que se sostiene desde un Punto, veremos que tenemos que balancearlo bien para evitar que ruede en una o la otra dirección. - PowerPoint PPT Presentation

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  • EQUILIBRIO DE TRASLACIN Y ROTACIN*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Si observamos un Cuerpo que se sostiene desde un Punto, veremos que tenemos que balancearlo bien para evitar que ruede en una o la otra direccin.

    Concluimos que existe un punto desde el cual podemos equilibrar el cuerpo no presentando rotacin alguna.

    Este Punto se denomina Centro de Masa.EQUILIBRIO ROTACIONAL*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Para determinar el punto de equilibrio podemos balancear el cuerpo en cada uno de sus ejes.Si lo orientamos de una forma y encontramos la Posicin en que se mantiene en equilibrio habremos identificado una recta imaginaria sobre el cual se encuentra el Centro de Masa.*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Una vez se ha determinado uno de las coordenadas del Centro de Masa se rota el objeto y busca la prxima coordenada del Centro de Masa.*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • De esta forma se determina un Punto que denominamos Centro de Masa*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • De la discusin anterior se concluye que toda Fuerza F se puede descomponer en dos partes. Una primera F a lo largo de la linea que une el Punto de Apoyo (PA) al Centro de Masa (CM) del Cuerpo. La segunda componente es perpendicular F a la linea que une el Punto de Apoyo con el Centro de Masa.La primera origina la Traslacin del Cuerpo mientras que la segunda su Rotacin.*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • CONDICIONES DE EQUILIBRIODiagrama de fuerzas sobre el cuerpo libre. Descripcin cualitativa del equilibrio de traslacin y rotacion de un cuerpo. EQUILIBRIO TRASLACIONAL (F = 0). Caso de fuerzas en una y dos dimensiones. 2. EQUILIBRIO ROTACIONAL Torque y segunda condicin de equilibrio ( = 0).

    *Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Si recordamos nuestra infancia en que jugbamos con balancines sabemos que una de las formas de inclinar lo hacia nuestro lado era echndose para atrs.*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Si analizamos el caso del Balancn veremos que si este tiene una inclinacin de en en cada extremo de largos d1 y d2 se aplican Fuerzas F1 y F2 existirn fuerzas perpendiculares F1 y F2 que lo trataran de rotar.

    La Fuerza F1 trata de girar el balancn en el sentido contrario al movimiento del reloj mientras que la fuerza F2 lo hace en el sentido positivo.*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

    Fsica para Arquitectura

    Torque o Momento

    Yovany Londoo

  • La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud fsica que llamamos torque o momento de la fuerza.

    **Torque de una fuerzaYovany Londoo

    Yovany Londoo

  • Experimentado uno encuentra que el sistema esta en equilibrio y no rota siF1d1 = F2d2 (1)Por ello se define como TorqueT = rF (2)o en forma vectorial T =r F (3)con r la distancia entre el Centro de Masa y el Punto de Apoyo.TORQUE ()*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • *Yovany Londoo*Momento o torque de una fuerzad =rsenfProducto de la distancia por la componente perpendicular de la fuerzaProducto de la fuerza por la componente perpendicular de la distancia

    Yovany Londoo

  • *Yovany Londoo*Momento de una fuerza o torquePodemos definir el torque como el producto de la fuerza por su brazo de palanca

    Yovany Londoo

  • MAQUINAS SIMPLES:

    Las mquinas son dispositivos que multiplican una fuerza o bien cambian la direccin de una fuerza, entre las mquinas simples podemos citar a las palancas, las poleas, gatas hidrulicas, tornos, planos inclinados. *Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Primera Clase Segunda clase Tercera clasePALANCASFlFlFlFlFaFaFa*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • PALANCASSegn las posiciones que tengan las dos fuerzas y el fulcro o punto de apoyo o pivote, se definen tres clases de palancas:

    Primera clase: el fulcro se encuentra entre ambas fuerzas

    Segunda clase: la carga est entre el fulcro y el esfuerzo.

    Tercera clase: el esfuerzo est entre el fulcro y la carga.

    *Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • *Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • PALANCAS EN EL CUERPO *Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • PRIMERA CLASE*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • SEGUNDA CLASE*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • TERCERA CLASEMsculo bceps*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

    Msculo bceps

    T

    0,05m

    0,15m

    0,2m

    W=12N

    w1 =15N

    E

  • TERCERA CLASE*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • En la figura N3 se muestra el brazo extendido de una persona que sostiene en su mano una esfera de acero de masa m = 4 kg. Bajo esta situacin se puede determinar el torque momento de la fuerza peso de la esfera respecto del punto C que pasa por la mueca, el torque respecto del codo (B) y el torque respecto del hombro (A).30 cm24 cm8 cmBCAmgCBA*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • Las poleasAl igual que las palancas, son mquinas simples. Una polea no es ms que una rueda que puede girar libremente alrededor de un eje que pasa por su centro. Un sistema de poleas es un dispositivo con el cual se puede variar la direccin y la magnitud de una fuerza para obtener alguna ventaja mecnica.

    Una sola polea fija se utiliza para cambiar la direccin y sentido de una fuerza, mientras que una combinacin de varias poleas puede utilizarse para reducir la fuerza que se necesita para levantar una carga pesada.*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • POLEA FIJA*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • POLEA MOVILF = P/2*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

  • COMBINACION DE POLEAS*Yovany Londoo*

    Yovany Londoo

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