Física para Arquitectura

Cuerpo rígido. Torque.

Condiciones de

equilibrio

Cuerpo rígido. Torque. Torque neto.

Condiciones de equilibrio (Primera y

segunda condición de equilibrio).

Aplicaciones.

Logros de la sesión

Al finalizar la sesión el alumno:

• Determina el torque de una fuerza

con respecto a un punto de giro.

• Aplica las dos condiciones de

equilibrio en la solución de

problemas de equilibrio total.

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Definición de cuerpos

rígidos.

Definición de momento o

torque de una fuerza.

Torque neto o resultante.

Explicación de la segunda

condición de equilibrio.

Resolución de ejercicios de la

práctica dirigida

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Agenda de clase

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Cuerpo rígido

Es un objeto o sistema de

partículas en las que las

distancias entre partículas son

fijas y constantes.

Modelo de sistema de

cuerpos rígidos

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Momento o torque de una fuerza

• Podemos definir el torque como el producto vectorial de la

fuerza por su brazo de palanca

Momento o torque de una fuerza

La propiedad de la fuerza para hacer girar

al cuerpo se mide con una magnitud física

que llamamos torque o momento de la fuerza.

El torque es la medida cuantitativa de la

tendencia de una fuerza para causar o

alterar la rotación de un cuerpo.

Se define el torque de una fuerza F

respecto del punto O como

Su magnitud está dada por

La dirección del torque se determina por la

regla de la mano derecha.

F

O r F .N m

F r sen

Torque antihorario, positivo

F

Torque horario, negativo

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Determinación del valor del torque

o

r

F

d

F d sen

o

r

F sen

d sen

o

r

F

Caso 1. Producto de la distancia por la

componente perpendicular de la fuerza

Caso 2. Producto de la fuerza por la

componente perpendicular de la distancia

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Ejercicio

Calcule el valor del torque en cada uno de los siguientes casos:

Torque neto o resultante

Si varios torques actúan sobre un

cuerpo con respecto a cualquier punto,

el efecto sobre su movimiento es

producido por la suma vectorial de los

torque (torque resultante o neto).

Ejercicio

La figura adjunta muestra las fuerzas

F1=40,0 N ; F2=30,0 N ; F3=50,0 N y

F4=60,0 N aplicadas a una barra que

puede girar en torno de un eje que

pasa por O. Determine el torque neto

de todas las fuerzas mostradas con

respecto al punto O.

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1 2 3 ...

neto

Condiciones de equilibrio de un sólido

Por sencillez, limitaremos nuestra

atención a situaciones en las que

podamos tratar a todas las fuerzas

como si actuasen en un solo plano,

que llamaremos xy.

Para que un cuerpo esté en equilibrio

estático se deben cumplir dos

condiciones:

Primera condición de equilibrio

• La suma vectorial de las fuerzas

que actúan sobre un cuerpo debe

ser cero.

Segunda condición de equilibrio

• La suma vectorial de momentos de

torsión o respecto a cualquier

punto debe ser cero.

o 0

xF 0 yF 0

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Muchas gracias

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