Fundamentos de Estática: Centros, Fuerzas y Equilibrio en Física
Centro de Gravedad y Centro de Masa
El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación del peso del cuerpo.
El centro de masa de un cuerpo es el punto en el cual, si se aplica una fuerza exterior, solo se produce un movimiento de traslación.
Composición y Descomposición de Fuerzas
La composición de fuerzas es el proceso en el cual varias fuerzas, llamadas componentes, son sustituidas por una única fuerza, llamada resultante, capaz de producir el mismo efecto que las fuerzas originales.
La descomposición de fuerzas es el proceso en el cual una fuerza, llamada resultante, puede ser sustituida por varias fuerzas, llamadas componentes, capaces de producir el mismo efecto que la fuerza original.
Equilibrio de Cuerpos
Un cuerpo en equilibrio se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme.
Cuerpo Rígido
Un cuerpo rígido es aquel que solo se deforma bajo la acción de fuerzas muy grandes.
Cuerpos Apoyados y Suspendidos
Los cuerpos apoyados son aquellos que descansan sobre una base fija.
Los cuerpos suspendidos son aquellos que pueden girar alrededor de un eje.
Tipos de Equilibrio
- Equilibrio completo: Un cuerpo rígido está en equilibrio completo cuando se encuentra en equilibrio de traslación y rotación.
- Equilibrio de traslación: El cuerpo estará en equilibrio de traslación cuando la suma de las fuerzas aplicadas sobre él es igual a cero.
- Equilibrio de rotación: El cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma algebraica de los momentos de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero.
- Equilibrio estable: Un cuerpo suspendido está en equilibrio estable cuando el centro de suspensión está por encima del centro de gravedad.
- Equilibrio indiferente: Un cuerpo suspendido está en equilibrio indiferente cuando el centro de gravedad coincide con el centro de suspensión.
- Equilibrio inestable: Un cuerpo suspendido está en equilibrio inestable cuando el centro de suspensión está por debajo del centro de gravedad.
Estática
La estática es la parte de la mecánica que se ocupa del estudio del equilibrio de los cuerpos.
Momento o Torque de una Fuerza
Se llama momento o torque de una fuerza, con respecto a un eje de giro, a la magnitud medida por el producto de la fuerza perpendicular a la línea que une el eje de rotación con el punto de aplicación de la fuerza, por la distancia que existe entre el eje de rotación y el punto de aplicación de la fuerza.