TORQUES Y EQUILIBRIO ROTACIONAL DE UN CUERPO RÍGIDO

TORQUES Y EQUILIBRIO ROTACIONAL DE UN CUERPO RÍGIDO

John Freddy Melo Andrade, Luis Alfonso Rodríguez García,

Willy Ronaldo Rodríguez Portilla, Damián Ojeda.

Departamento de Física, Universidad del Valle

 11 de Mayo de 2016

        Resumen:

        Palabras clave: torque, equilibrio, centro de masa.

INTRODUCCIÓN

Las leyes de newton sugieren que un cuerpo rígido y libre, inicialmente en reposo, referido a un sistema de coordenadas dado, que no está fijo al cuerpo, permanecerá en reposo si el sistema de fuerzas que se le aplica puede reducirse  a una fuerza resultante y un par resultante nulo. Dicho cuerpo se dice que está en equilibrio estático. [1]

Para lograr el equilibrio de un cuerpo no solo es necesario que las fuerzas que actúan sobre él se anulen [2],  existe otra condición para que un cuerpo esté en equilibrio. Esta condición  nos dice que cuando la suma de los momentos (torque) rotacionales alrededor de un eje es igual a cero el cuerpo se encuentra en equilibrio rotacional. [3]

El torque es una cantidad física por medio del cual se describen los giros de un cuerpo sobre el que se le aplica una fuerza.  El torque está definido de la siguiente manera:  

         =  *                                 (1)                                                            [pic 1][pic 2][pic 3]

En donde  r es la distancia con el eje de rotación y F es la fuerza aplicada.

Así, para que un cuerpo esté en equilibrio rotacional se tiene:

[pic 4]

En condición de equilibrio la magnitud del torque debido a las fuerzas que hacen girar al cuerpo en el sentido contrario a las manecillas del reloj,scr, menos la magnitud del torque debido a las fuerzas que hacen girar el cuerpo en el sentido de las manecillas del reloj,sr, es igual a cero, es decir:[pic 5][pic 6]

= sr  = 0     [4][pic 7][pic 8]

El propósito de este laboratorio es aplicar las condiciones de equilibrio de cuerpo rígido a una regla métrica, determinar experimentalmente su centro de masa, y su peso mediante torques ejercidos a la regla, además de comparar los resultados experimentales con los predichos teóricamente.  

PROCEDIMIENTO

DISCUSIÓN DE RESULTADOS

CONCLUSIONES  

REFERENCIAS

[1] HARRY R. NARA. Mecánica vectorial para ingenieros parte 1: estática. 1ed, México: limusa wiley, s.a. 1964.

[2][3]  ZALAMEA E., PARIS R., RODRIGUEZ J.A. física grado décimo. Bogotá; editorial educar. 1985.

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