Equilibrio de los Cuerpos Apoyados

Equilibrio de los Cuerpos Apoyados

Los cuerpos se encuentran en equilibrio estable y en ellos la vertical que pasa por el centro de gravedad (G) atraviesa la superficie de apoyo, denominada base de sustentación.

Si inclinamos cualquiera de los cuerpos, llegara un momento en que pierde estabilidad y cae ¿en que instante sucede eso? Cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad cae fuera de la base de 

sustentación.

Por lo tanto podemos establecer que:

Un cuerpo apoyado esta en equilibrio cuando la vertical que pasa por el centro de gravedad cae dentro de la base de sustentación

La estabilidad de un cuerpo apoyado aumenta a medida que el centro de gravedad se halla mas próximo a la base de de sustentación

 

CENTRO DE GRAVEDAD Y EQUILIBRIO EXPERIENCIA

MATERIAL NECESARIO

·         Una cuchara.

·         Un tenedor.

·         Un vaso o recipiente de vidrio.

·         Fósforos de madera.

INSTRUCCIONES

1)      Se entrelazan los dientes del tenedor con la cuchara a fin de construir una sola estructura fija entre los dos elementos.

2)      A continuación se debe introducir el fósforo de madera entre los dientes del tenedor, buscando el centro de gravedad de la estructura formada por la cuchara y el tenedor.

3)      Una vez que se consigue esto, se podrá observar que la cuchara y el tenedor se mantienen estáticos (en equilibrio) sobre el fósforo.

4)      Colocamos el fósforo con la cuchara y el tenedor sobre el borde del vaso de vidrio, buscando mantener en equilibrio de toda la estructura.

5)      Cuando se consigue esto, hemos encontrado un punto de equilibrio que se mantendrá mientras no se presenten factores o fuerzas externas que alteren ese estado.

6)      Para comprobar que el punto de equilibrio es fundamental en este experimento, encenderemos el fósforo por sus dos extremos para ver cómo se consume.  Mientras el punto de contacto del fósforo con el vaso de vidrio no desaparezca, la estructura en equilibrio se mantendrá.

CENTRO DE GRAVEDAD Y EQUILIBRIO DE LOS CUERPOS SUSPENDIDOS

CENTRO DE GRAVEDAD

Todo cuerpo esta constituido por innumerables partículas pequeñas; cada una de ella es atraída hacia el centro de la tierra, porque una fuerza que denominamos PESO

Sobre un cuerpo actúa un sistema de fuerzas paralelas de igual sentido. La suma de los pesos de todas las partículas que forman un cuerpo constituye la RESULTANTE, el peso de ese cuerpo y tiene un determinado punto de aplicación que recibe el nombre de CENTRO DE GRAVEDAD.

En consecuencia

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto donde se aplica su peso

EQUILIBRIO DE LOS CUERPOS SUSPENDIDOS

Cuando un cuerpo se encuentra suspendido sobre el actúan dos fuerzas:

• Su peso en el centro de gravedad y 
• la fuerza que hace el soporte en el punto de suspensión.

 

El cuerpo esta en equilibrio (reposo) cuando:

•  Las dos fuerzas tienen la misma intensidad

•  La misma recta de acción y

• Sentido contrario

Obsérvenos que la recta de acción es la vertical que pasa por el punto de suspensión (S) y el centro de gravedad (G).

Podemos establecer 

Un cuerpo suspendido esta en equilibrio cuando la vertical correspondiente al punto de suspensión para por el centro de gravedad.

De acuerdo con la posición del punto de suspensión con respecto al centro de gravedad existen tres clases de equilibrio posibles en los cuerpos suspendidos.

EQUILIBRIO ESTABLE

Cuando el punto de aplicación se encuentra por encima del centro de gravedad y el cuerpo se separa de su posición de equilibrio y vuelve a su anterior posición. p/e: cuando se empuja una jaula suspendida, luego de oscilar un rato, recupera su posición de equilibrio.

EQUILIBRIO INESTABLE

Cuando el punto de suspensión se halla por debajo del centro de gravedad. P/e:un equilibrista que sostiene un soporte con  vasos y botellas. Esta clase de equilibrio es inestable porque apenas se separa al cuerpo de la posición de equilibrio no regresa a dicha posición.

EQUILIBRIO INDIFERENTE.

Cuando el punto de suspensión coincide con el centro de gravedad, el cuerpo siempre esta en equilibrio, cualquiera que sea su posición.