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¿CONOCES LOS PASOS IMPRESCINDIBLES PARA UN CORRECTO

ANÁLISIS DEL EQUILIBRIO DE UN CUERPO EN EL PLANO? INDICA LOS


PASOS YA SEA PARTÍCULA O CUERPO RÍGIDO, REDÁCTALOS
BREVEMENTE Y RELACIÓNALOS A UNA SITUACIÓN REAL DE TU
PREFERENCIA.

Las condiciones de equilibrio son las leyes que rigen la estática. La estática es

la ciencia que estudia las fuerzas que se aplican a un cuerpo para describir un

sistema en equilibrio. Diremos que un sistema está en equilibrio cuando los

cuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin movimiento. Las fuerzas

que se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas:

-Fuerzas angulares: Dos fuerzas se dice que son angulares, cuando actúan

sobre un mismo punto formando un ángulo.

-Fuerzas colineales: Dos fuerzas son colineales cuando la recta de acción es

la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en

direcciones opuestas.
-Fuerzas paralelas: Dos fuerzas son paralelas cuando sus direcciones son

paralelas, es decir, las rectas de acción son paralelas, pudiendo también

aplicarse en la misma dirección o en sentido contrario.

A nuestro alrededor podemos encontrar numerosos cuerpos que se encuentran

en equilibrio. La explicación física para que esto ocurra se debe a las

condiciones de equilibrio:

-Primera condición de equilibrio: Diremos que un cuerpo se encuentra en

equilibrio de traslación cuando la fuerza resultante de todas las fuerzas que

actúan sobre él es nula: ∑ F = 0.


Desde el punto de vista matemático, en el caso de fuerzas coplanarias, se tiene

que cumplir que la suma aritmética de las fuerzas o de sus componentes que

están el la dirección positiva del eje X sea igual a las componentes de las que

están en la dirección negativa. De forma análoga, la suma aritmética de las

componentes que están en la dirección positiva del eje Y tiene que ser igual a

las componentes que se encuentran en la dirección negativa:

Por otro lado, desde el punto de vista geométrico, se tiene que cumplir que las

fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio tienen un gráfico con forma

de polígono cerrado; ya que en el gráfico de las fuerzas, el origen de cada

fuerza se representa a partir del extremo de la fuerza anterior, tal y como

podemos observar en la siguiente imagen.

El hecho de que su gráfico corresponda a un polígono cerrado verifica que la

fuerza resultante sea nula, ya que el origen de la primera fuerza (F1) coincide

con el extremo de la última (F4).

-Segunda condición de equilibrio: Por otro lado, diremos que un cuerpo está

en equilibrio de rotación cuando la suma de todas las fuerzas que se ejercen en

él respecto a cualquier punto es nula. O dicho de otro modo, cuando la suma

de los momentos de torsión es cero.


En este caso, desde el punto de vista matemático, y en el caso anterior en el

que las fuerzas son coplanarias; se tiene que cumplir que la suma de los

momentos o fuerzas asociados a las rotaciones antihorarias (en el sentido

contrario de las agujas del reloj), tiene que ser igual a la suma aritmética de los

momentos o fuerzas que están asociados a las rotaciones horarias (en el

sentido de las agujas del reloj):

Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional y rotacional cuando se

verifiquen de forma simultánea las dos condiciones de equilibrio. Estas

condiciones de equilibrio se convierten, gracias al álgebra vectorial, en un

sistema de ecuaciones cuya solución será la solución de la condición del

equilibrio.

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