3. CONDICIONES DE EQUILIBRIO
¿CUÁNDO UN CUERPO SE ENCUENTRA EN
EQUILIBRIO?
Diremos que un sistema está en equilibrio
cuando los cuerpos que lo forman están en
reposo, es decir, sin movimiento.

4. Las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo
pueden ser de tres formas:
A) Fuerzas angulares.
B) Fuerzas colineales.
C) Fuerzas paralelas.

5. A) Fuerzas angulares.
Dos fuerzas se dice que son angulares, cuando
actúan sobre un mismo punto formando un
ángulo.

6. B) Fuerzas colineales.
Dos fuerzas son colineales cuando la recta de acción
es la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la
misma dirección o en direcciones opuestas.

7. C) Fuerzas paralelas.
Dos fuerzas son paralelas cuando sus direcciones
son paralelas, es decir, las rectas de acción son
paralelas, pudiendo también aplicarse en la misma
dirección o en sentido contrario.

8. PRIMERA
CONDICIÓN DE
EQUILIBRIO

9. PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO.
Para poder comprender con mayor facilidad en qué consiste la
primera condición de equilibrio, recreemos la siguiente situación:
Un hombre detenido en un prado observa que un ave pasa
volando delante de él con una velocidad constante y
siguiendo una trayectoria recta.
El ave realiza un movimiento rectilíneo uniforme, por lo
tanto, su aceleración es cero (a = 0). El hombre que está
detenido se encuentra en reposo, es decir su v = 0 y a = 0.
Observamos que tanto el hombre como el ave tienen
aceleración igual a cero.

10. EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN.
Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio de traslación,
debe encontrarse necesariamente en reposo (equilibrio estático)
o realizando un movimiento rectilíneo uniforme (equilibrio
cinético). En ambos casos, la aceleración es nula (a = 0).
En la imagen, el semáforo está en estado de reposo porque su
velocidad y su aceleración son nulas.
Esto lo podemos comprobar graficando todas las fuerzas que
actúan sobre el semáforo realizando un diagrama de cuerpo libre
(DCL).
Sabemos que la Tierra atrae al semáforo (peso = W) pero que se
encuentra sostenido por el cable de conexión eléctrica (tensión =
T).
Para que el semáforo repose es necesario que ambas fuerzas
tengan igual módulo; es decir:
W = T
Si hallamos la fuerza resultante de ambos vectores, ésta será
nula.
FR = 0
Luego, podemos concluir que la aceleración de un cuerpo es nula
cuando la fuerza resultante que actúa sobre él, también es nula.

11. MÉTODOS PARA HALLAR
LOS MÓDULOS DE LAS
FUERZAS EN EQUILIBRIO.
a) Sistema de coordenadas cartesianas.
b) El sistema o triángulo de fuerzas.
c) El Teorema de Lamy.

13. a) Sistema de coordenadas cartesianas.
Para que un cuerpo se mantenga en
equilibrio, la resultante del sistema de
fuerzas que actúan sobre dicho cuerpo debe
ser cero. Esto significa que la suma algebraica
de cada eje de coordenadas de fuerzas debe
ser cero.
Un punto material o cuerpo rígido
permanece en reposo relativo o se mueve
con velocidad constante en línea recta, si la
fuerza resultante que actúa sobre él es igual
a cero. El reposo es un estado natural del
movimiento. Entonces se cumple que:

14. Sumatoria de fuerzas.

15. Descomposición rectangular.

16. b) El sistema o triángulo de fuerzas.
Las fuerzas que actúan sobre
el cuerpo en equilibrio de
traslación, deben formar un
polígono cerrado.
Si el polígono resulta un
triángulo rectángulo,
entonces se aplica el
teorema de Pitágoras para
hallar el módulo de las
fuerzas. Al formarse un
polígono cerrado, la fuerza
resultante debe ser igual a
cero.

17. Descomposición triangular.

18. c) El Teorema de Lamy.
El teorema de Lamy nos
dice que:
“Si tres fuerzas
coplanares actúan sobre
un cuerpo en equilibrio,
éstas necesariamente
son concurrentes. El
módulo de cada fuerza
es directamente
proporcional al seno del
ángulo opuesto”.

20. c) Aplicaciones del Teorema de Lamy.

21. APLICAMOS LO
APRENDIDO