Equilibrio Traslacional Y Fricción: Física

Equilibrio traslacional y fricción Capítulo 4

Física Sexta edición Paul E. Tippens

• • • • • •

Primera ley de Newton Tercera ley de Newton Equilibrio Diagramas de cuerpo libre Solución de problemas de equilibrio Fricción

Primera ley de Newton Primera ley de Newton Un cuerpo permanece en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que una fuerza externa no equilibrada actúe sobre él.

Tercera ley de Newton Tercera ley de Newton Para cada acción debe haber una reacción igual y opuesta.

Equilibrio Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio traslacional si, y sólo si, la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre él, es igual a cero.

 Fx  A x  Bx  C x ...  Fy  A y  By  C y ...

 Fx  0  Fy  0

Diagramas de cuerpo libre Un diagrama de cuerpo libre es un diagrama vectorial que describe todas las fuerzas que actúan sobre un objeto o cuerpo en particular. Las fuerzas de acción son las fuerzas que actúan sobre un cuerpo.

Las fuerzas de reacción son fuerzas iguales y opuestas que ejerce el cuerpo. Cuando un cuerpo está en equilibrio traslacional, la suma vectorial de las fuerzas de acción y de reacción es igual a cero.

Solución de problas de equilibrio 1. Trace un bosquejo y anote las condiciones del problema. 2. Dibuje un diagrama de cuerpo libre. 3. Encuentre las componentes x y y de todas las fuerzas. 4. Use la primera condición para el equilibrio para formar dos ecuaciones. 5. Determine algebraicamente los factores desconocidos.

qA

A

B

Ay

By Ax

qB

A

B

C

Bx

qA

qB

C

Fx = -Acos qA + Bcos qB = 0 Fy = Asen qA + Bsen qB - C = 0

Fricción Fuerza de fricción estática (Se impide el movimiento)

Fs   s N

Fuerza de fricción cinética (Superficies en movimiento relativo)

Fk   k N

F s = fuerza de fricción estática  s = coeficiente de fricción estática N = fuerza normal en el objeto

F k = fuerza de fricción  k = coeficiente de fricción cinética N = fuerza normal en el objeto

Conceptos clave • Inercia

• Fuerza de fricción

• Fuerza de reacción

• Coeficiente de fricción

• Equilibrio

• Fuerza normal

• Equilibrante

• Ángulo de reposo

• Diagramas de cuerpo libre

Resumen de ecuaciones  Fx  0  Fx  A x  Bx  C x ...  Fy  0  Fy  A y  By  C y ... Fs   s N

F s = fuerza de fricción estática  s = coeficiente de fricción estática N = fuerza normal sobre el objeto

F k = fuerza de fricción cinética Fk   k N  k = coeficiente de fricción cinética N = fuerza normal sobre el objeto