Estática | los-equilibristas

N° 2, pag.213. Eli Bret y William Suarez.Física. Teoría y Práctica. Corporación Morca. Caracas-Venezuela

ESTUDIOS DEL EQUILIBRIO

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.

Las características que definen un cuerpo material están directa o indirectamente relacionadas con las fuerzas. Todos los cuerpos pueden ser considerados como agregados de partículas unidas entre sí por fuerzas cuya intensidad varía desde la débil atracción gravitatoria, en el caso de una nebulosa, hasta las intensas fuerzas eléctricas de enlace entre los átomos de carbono en un cristal de diamante.

En ambos casos extremos es un conjunto de fuerzas el que hace que las diferentes partículas componentes constituyan un todo. Cuando un sistema de fuerzas es tal que cancelan mutuamente sus efectos, se tiene una situación de equilibrio.

TIPOS DE EQUILIBRIO

Factores delos cuales depende la estabilidad de los cuerpos.

Podemos decir que el equilibrio se puede clasificar en tres tipos:

Equilibrio estable: cuando el cuerpo mostrado se percibe con una armonía invariable. Ejemplo: “si estamos sentados en el sofá mirando un poco de televisión y tomando un vaso de agua, que se encuentra a temperatura ambiente, estamos en un estado de equilibrio estable, en el sentido de que si al vaso de agua no le agregamos hielo o agua caliente encima, va a conservar siempre la temperatura ambiente”
Equilibrio neutral: cuando el cuerpo se halla en una situación imparcial, es decir no es estable o inestable.Ejemplo: “cuando se cae un vaso al suelo y no se rompe, pero queda de costado, tirado, hasta que se produzca la acción de que alguien lo levante y lo apoye sobre una mesa, va a permanecer de forma neutra en el suelo, ya que si nadie lo mueve , no corre riegos de volverse inestable girando por el piso”
Equilibrio inestable: se trata de un cuerpo que no consigue regresar al estado de inicio, quedando expuesto a la inestabilidad.Ejemplo: “si queremos subir por una escalera de madera, que se encuentra en el patio de nuestra casa, una escalera, que sufrió el desgaste por las lluvias y los años, suena bastante inestable, pero solo hay una forma de comprobarlo, subiéndonos a ella y viendo los resultados, si alguna de las maderas que la componen se llegara a quebrar o romper, no sería un elemento que deberíamos usar realmente, ya que atenta contra nuestra integridad física, dependiendo de cuan alto tengamos que subir”.

En el caso de los cuerpos apoyados, la estabilidad depende también de la formación de un par de fuerzas entre el peso del cuerpo aplicado en el c.d.g. y la reacción R del plano que lo soporta en el punto de apoyo del sólido. El equilibrio será estable cuando al desviarlo de la posición de equilibrio el par que forma ambas fuerzas haga recuperar al cuerpo la posición inicial. Será inestable si cualquier pequeño cambio rompe el equilibrio.Un tercer tipo de equilibrio se presenta en aquellos cuerpos que pueden rodar, en tal caso R y P están siempre dirigidas según la misma recta y el equilibrio es indiferente, es decir, no se ve alterado por los cambios de posición sobre el plano.

También los cuerpos apoyados tienden a adoptar una posición tal que permita a su centro de gravedad situarse en el punto más bajo posible. La acción de los pares de fuerza tanto en la recuperación del equilibrio como en la pérdida del mismo está orientada siempre hacia ese objetivo.