Fisica .

2 - Marco teórico

CUERPO RIGIDO: es aquel en que las posiciones relativas de sus partículas no cambian. Aunque éste sea sometido a la acción de fuerzas externas, mantiene invariable su forma y volumen.

El movimiento general de un cuerpo rígido es una combinación de movimiento de traslación y de rotación.

2.1 - Torque o Momento:

“Se define el torque T de una fuerza F que actúa sobre algún punto del cuerpo rígido, en una posición r respecto de cualquier origen O, por el que puede pasar un eje sobre el cual se produce la rotación del cuerpo rígido, al producto vectorial entre la posición r y la fuerza aplicada F (…)”. Freedman, Y. (2010). Física universitaria. Pag, 345.

El torque es una magnitud vectorial, si α es el ángulo entre r y F, su valor numérico por definición del producto vectorial, es:

Si la fuerza no es perpendicular al radio, sólo produce torque en la componente perpendicular a éste.

t=Fdcosα

Se trata de una magnitud vectorial que se relaciona con el cambio en el estado de rotación que una fuerza puede producir a un objeto, cuando este puede rotar alrededor de un punto que se considera fijo.

- Equilibrio estático y dinámico:

El concepto de equilibrio, se aplica tanto para cuerpos en reposo respecto de un sistema de referencia o para cuerpos cuyo centro de masa se mueve con velocidad constante, si el cuerpo está en reposo, entonces se dice que el equilibrio es estático y si el centro de masa se mueve con velocidad constante, se habla de un equilibrio dinámico.

Ecuaciones básicas de equilibrio:

Las ecuaciones que describen el equilibrio estático son planteadas en la primera ley de Newton y controlan los movimientos del cuerpo en traslación y rotación.

Dos ecuaciones vectoriales que se convierten en seis ecuaciones escalares, tres de traslación y tres de rotación.

Estas tres corresponden a tres posibles formas de desplazamiento, es decir, tres grados de libertad del cuerpo.

2.2 Segunda condición de equilibrio:

La segunda condición de equilibrio indica que un cuerpo está en equilibrio rotacional si la suma de los momentos de torsión o torcas de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto es cero.

Primera Ley de Newton (ley de la inercia):

Fue enunciada en el año 1797 y establece que todo cuerpo continúa en reposo o movimiento a velocidad constante mientras sobre el cuerpo no actúe una fuerza exterior que lo obligue a cambiar de velocidad.

Tercera Ley de Newton (ley de acción y reacción):

Esta ley explicara qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante). Actúa una fuerza neta: la fuerza modificara el estado de movimiento, cambiando la velocidad en modulo o dirección.

Ley de HOOKE:

La ley de elasticidad de Hooke o ley de Hooke, establece la relación entre el alargamiento o estiramiento longitudinal y la fuerza aplicada. La elasticidad es la propiedad física en la que los objetos con capaces de cambiar de forma cuando actúa una fuerza de deformación sobre un objeto. El objeto tiene la capacidad de regresar a su forma original cuando cesa la deformación. Depende del tipo de material. Los materiales pueden ser elásticos o inelásticos. Los materiales inelásticos no regresan a su forma natural.(3)

(F_ ) ⃗=KX ⃗

F: Fuerza deformadora.

K: Constante de rigidez (depende del tipo de material).

X: Elongación.

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