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Condiciones de equilibrio, primera y segunda ley de Newton
Tipo: Esquemas y mapas conceptuales
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Describen el estado de un sistema físico cuando está en equilibrio, es decir, cuando no experimenta cambios en el tiempo bajo ciertas condiciones. Estas propiedades son importantes para entender y predecir el comportamiento de sistemas físicos en reposo o en movimiento constante. Se refiere a la capacidad de un objeto para mantener su posición de equilibrio. Un objeto es estable si, cuando se le perturba ligeramente, regresa a su posición original de equilibrio. Por ejemplo, un objeto con una base amplia y un centro de gravedad bajo tiende a ser más estable que un objeto con una base estrecha y un centro de gravedad alto. Es el punto en un objeto donde se concentra su masa. En equilibrio, el centro de gravedad debe estar directamente sobre el punto de apoyo o base del objeto para mantener la estabilidad. Si el centro de gravedad se desplaza fuera de la base, el objeto puede volcarse. También conocido como torque, es la tendencia de una fuerza a girar un objeto alrededor de un punto de apoyo. Para que un objeto esté en equilibrio, el momento de fuerza total alrededor de un punto debe ser cero. Esto se logra cuando las fuerzas que actúan sobre el objeto están equilibradas y se aplican a distancias adecuadas del punto de apoyo.
PROPIEDADES FISICAS DE EQUILIBRIO
El equilibrio estático se refiere a un objeto en reposo, donde todas las fuerzas y momentos de fuerza se equilibran. El equilibrio dinámico se refiere a un objeto en movimiento constante a una velocidad constante, donde las fuerzas y momentos de fuerza también se equilibran.
Fuerza Neta Cero (Equilibrio de Traslación): Para que un objeto esté en equilibrio en traslación, la suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre él debe ser cero. Esto se expresa como ∑𝐹=0∑F=0, lo que significa que todas las fuerzas se equilibran en cada dirección. Por ejemplo, un automóvil que se mueve a una velocidad constante está en equilibrio traslacional.
Par Neto Cero (Equilibrio de Rotación): Para lograr el equilibrio en rotación, el objeto debe mantener una velocidad angular constante y no experimentar aceleración angular. Esto se expresa como ∑𝜏=0∑ τ =0, donde 𝜏 τ representa el momento de fuerza (o torque). Si la suma de todos los momentos de fuerza alrededor de un punto es cero, entonces el objeto está en equilibrio rotacional. Condiciones de equilibrio Para que un objeto esté en equilibrio, no debe estar experimentando ninguna aceleración. Esto significa que tanto la fuerza neta como el par neto sobre el objeto deben ser cero. Aquí discutiremos la primera condición, la de la fuerza neta cero. La segunda condición de equilibrio estático dice que el par neto que actúa sobre el objeto debe ser cero.