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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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