2.1: Equilibrio estático

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Los objetos en equilibrio estático son objetos que no están acelerando (ya sea aceleración lineal o aceleración angular). Estos objetos pueden ser estacionarios, como un edificio o un puente, o pueden tener una velocidad constante, como un automóvil o camión que se mueve a una velocidad constante en un tramo recto de carretera.

Un edificio de gran altura en una gran ciudad. — Figu re\(\PageIndex{1}\): (izquierda) Debido a que este edificio de gran altura es estacionario sin aceleración, los miembros y la estructura general están en equilibrio. Imagen de Jakembradford CC-BY-SA 4.0. (derecha): Suponiendo que este camión está manteniendo una velocidad y dirección constantes, este camión está en equilibrio porque su velocidad no va cambiando con el tiempo. Imagen de Dominio Público por Klever.

Un camión de plataforma grande que se dirige por una carretera recta. — Figu re\(\PageIndex{1}\): (izquierda) Debido a que este edificio de gran altura es estacionario sin aceleración, los miembros y la estructura general están en equilibrio. Imagen de Jakembradford CC-BY-SA 4.0. (derecha): Suponiendo que este camión está manteniendo una velocidad y dirección constantes, este camión está en equilibrio porque su velocidad no va cambiando con el tiempo. Imagen de Dominio Público por Klever.

La Segunda Ley de Newton establece que la fuerza ejercida sobre un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración que experimenta. Por lo tanto, si sabemos que la aceleración de un objeto es igual a cero, entonces podemos suponer que la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto es cero. Las fuerzas individuales que actúan sobre el objeto, representadas por vectores de fuerza, pueden no tener magnitud cero pero la suma de todos los vectores de fuerza siempre será igual a cero para los objetos en equilibrio. La estática de ingeniería es el estudio de objetos en equilibrio estático, y la simple suposición de todas las fuerzas sumando cero es la base para el área temática de la estática de ingeniería.

\[ \sum \vec{F} \, = \, m \vec{a} \]

\[ a = 0 \, ; \,\,\, \sum \vec{F} \, = \, 0 \]

El equilibrio sigue un patrón similar para las aceleraciones angulares. El equivalente rotacional de la Segunda Ley de Newton establece que el momento ejercido sobre un objeto es igual al momento de inercia de ese objeto multiplicado por la aceleración angular del objeto. Si sabemos que la aceleración angular de un objeto es igual a cero, entonces sabemos que la suma de todos los momentos que actúan sobre el objeto es igual a cero.

\[ \sum \vec{M} \, = \, I \vec{\alpha} \]

\[ \vec{\alpha} = 0 \, ; \,\,\, \sum \vec{M} \, = \, 0 \]

Videoconferencia que cubre esta sección, impartida por el Dr. Jacob Moore. Fuente de YouTube: https://youtu.be/2Ekp8MkgUYI.