UNIVERSIDAD PERUANA UNION

FACULAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

E.A.P. INGENIERIA CIVIL

TRABAJO DE INVESTIGACION

CENTRO DE GRAVEDAD Y EQUILIBRIO

Trabajo presentado en cumplimiento parcial de la asignatura de

Estatica

Autores:

Alumnos: Saidy M. Santa Cruz MarínAarón Quispe Iporra

Jeremy Quispe Aldazabal

Profesor:

Ing. Roberto Roland Yoctun Rios

Lima, 27 de Abril del 2015

INTRODUCCION

El Experimento es uno de los métodos básicos en la investigación empírica

debido a la importancia que posee la demostración de las relaciones causales. Desde

hace mucho tiempo se conoce el experimento y ha sido utilizado en la práctica en todas

las etapas del desarrollo de la ciencia.

Para esta ocasión, el estudio del equilibrio de los cuerpos bajo la acción de un

sistema de fuerzas es el objeto de la estática, que es una parte de la física de decisiva

importancia en aspectos tales como la determinación de la estabilidad de una

construcción metálica, el diseño de un puente colgante o el cálculo de cualquier

estructura de una obra civil. El manejo de los sistemas de fuerzas, incluyendo las del

peso y las de reacción, y el cálculo de la magnitud momento constituyen elementos

esenciales de esta ciencia del equilibrio mecánico. Puesto que cuando un sistema de

fuerzas es tal que cancelan mutuamente sus efectos, se tiene una situación de equilibrio.

El equilibrio de los cuerpos se caracteriza por la ausencia de cambios en su movimiento.

El reposo es un tipo particular de equilibrio cuya importancia se hace manifiesta, como

condición de estabilidad, en un edificio, en un puente o en una torre. Sin embargo, el

equilibrio de un sólido no se reduce solamente a la ausencia de movimiento

Por esta razón y viendo la importancia de la estática dentro del mundo de la

construcción, nosotros como próximos ingenieros civiles vamos a realizar un estudio

más practico del concepto de equilibrio mediante un experimento, donde se pretende

demostrar

MARCO TEORICO

I. CENTRO DE GRAVEDAD

Punto en el que se concentra el peso de un cuerpo, de forma que si el

cuerpo se apoyara en ese punto, permanecería en equilibrio.

El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas

las fuerzas de gravedad que actúan sobre las distintas porciones materiales de un

cuerpo, de tal forma que el momento respecto a cualquier punto de esta

resultante aplicada en el centro de gravedad es el mismo que el producido por

los pesos de todas las masas materiales que constituyen dicho cuerpo. En otras

palabras, el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las

fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que

constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

II. EQUILIBRIO

Se denomina equilibrio al estado en el cual se encuentra un cuerpo cuando las fuerzas que actúan sobre él se compensan y anulan recíprocamente

Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando no sufre cambio ni en su estado de reposo ni en su movimiento de traslación ni en el de rotación. En consecuencia se dice que un cuerpo está en equilibrio:

cuando está en reposo o se mueve con movimiento uniforme. cuando no gira o lo hace con velocidad constante.

III. EQUILIBRIO DE FUERZAS

Son fuerzas opuestas las que tienen la misma intensidad y dirección pero

son de sentido contrario. Cuando 2 fuerzas opuestas actúan sobre un mismo

cuerpo producen un equilibrio. El equilibrio se manifiesta porque el cuerpo no se

mueve, presentándose un reposo aparente, diferente del reposo absoluto (cuando

no actúa ninguna fuerza). El reposo absoluto no existe pues sabemos que sobre

todos los cuerpos actúa por lo menos la fuerza de la gravedad. Prescindiendo de

la gravedad, diremos que un cuerpo está en reposo si no actúa sobre él ninguna

otra fuerza y que está en equilibrio si actúan sobre las fuerzas opuestas.

EXPERIMENTO

I. OBJETIVO

Realizar un sencillo experimento de física que nos permita entender

cómo ocurre el equilibrio de los cuerpos.

II. MATERIALES

Botella de vidrio

1 Corcho

2 mondadientes

2 Tenedores

III. PROCEDIMIENTO

1. Lo primero es colocar los dos tenedores trabados

2. Luego, se pone uno de los mondadientes justamente entre los dientes que

se entrecruzan.

3. El otro mondadientes se debe clavar en el corcho y luego colocar este

último en el pico de la botella.

4. Para terminar con nuestro experimento de equilibro, colocamos los dos

extremos de los palillos.

5. Como por arte de magia, el sistema quedará suspendido y no se caerá.

IV. EXPLICACION

Todos los cuerpos tienen un centro de gravedad donde se aplica todas las

fuerzas de gravedad. El centro de gravedad del sistema compuesto por los

tenedores y al mondadientes pasa por la línea de apoyo. Al apoyar el peso

(Fuerza de gravedad) sobre la misma dirección por el principio de acción y

reacción se anulan, es decir el mondadientes de abajo está aplicando sobre el

sistema una fuerza de igual dirección, igual magnitud y sentido contrario al

peso del sistema.

CONCLUSION

La estática ha simplificado algunos conceptos con el fin de poder estudiar de manera

más sencilla el fenómeno de equilibrio de cuerpos. Tal es el caso que se ha definido el

concepto de “centro de gravedad” el cual no es ni más ni menos que el punto donde se

supone aplicado el peso de un cuerpo o sistema de cuerpos.

Si logramos apoyar un cuerpo sobre una estructura rígida e inmóvil, de modo que

su centro de gravedad pase por ese punto de apoyo, el cuerpo estará en equilibrio y no

se caerá para ninguno de sus lados. Esto es lo que sucede en este sencillo experimento

de física; el centro de gravedad se encuentra sobre una línea que pasa por el punto de

contacto de los dos palillos (punto de apoyo). La reacción que ejerce el palillo del

corcho, debido a la tercera Ley de Newton, anula el peso del cuerpo y lo deja en

perfecto equilibrio.

Es que el centro de gravedad del sistema compuesto por los dos tenedores y el moldadiente 1 pasa por esta línea moldadiente 2 que es justo por donde tiene el apoyo sobre el cento de gravedad se supone que esta aplicada a la fuerza de gravedad o sea el peso y al apoyarlo sobre esa misma dirección por el principio de acción y reacción se anulan, es decir el escabadiente 2 esta aplicando sobre el sistema una fuerza de igual dirección igual magnitud y sentido cotrario al peso del sistema