Se dice que una partícula está en equilibrio si permanece en reposo y en un principio estaba en reposo, o si tiene una velocidad constante y originalmente estaba en movimiento. Sin embargo, más a menudo, el término “equilibrio” o, de manera más específica, “equilibrio estático” se usa para describir un objeto en reposo.
Para mantener el equilibrio, es necesario satisfacer la primera ley del movimiento de Newton, la cual requiere que la fuerza resultante que actúa sobre una partícula sea igual a cero.
Esta condición puede ser establecida matemáticamente como
Donde es el vector suma de todas las fuerzas que actúan sobre la partícula.
Diagrama de cuerpo libre
Para aplicar la ecuación de equilibrio debemos tomar en cuenta todas las fuerzas conocidas y desconocidas (F) que actúan sobre la partícula. La mejor manera de hacer esto es pensar en la partícula como aislada y “libre” de su entorno. Un dibujo que muestra la partícula junto con todas las fuerzas que actúan sobre ella se denomina diagrama de cuerpo libre (DCL).
Cables y poleas:
Para este tipo de problemas supondremos que todos los cables (o cuerdas) tienen un peso insignificante y que no se pueden deformar. Además, un cable puede soportar sólo una tensión o fuerza de “jalón” que actúa en la dirección del cable.
Fuerza:
Es una acción que acta sobre un cuerpo y que provocan su movimiento o reposo.
Las
acciones también pueden ser ejercidas a distancia como lo hacen los imanes
sobre los objetos metálicos.
Las
fuerzas son magnitudes vectoriales, ya que no basta con definir el valor con un
número y las unidades correspondientes, necesitan que se especifique la
dirección a la que se dirigen.
La
unida de fuerza en el sistema internacional es representada por el Newtom.
El
newton se define como la fuerza que hay que aplicar a una masa de un kilogramo
para que adquiera una aceleración
de un metro por segundo cada segundo
.
Ejemplo: Dado el vector de la siguiente figura,
descomponer en sus componentes rectangulares.
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