Un cuerpo
rígido es aquel cuya forma no varía pese a ser sometido a la acción de fuerzas
externas. Eso supone que la distancia entre las diferentes partículas que lo
conforman resulta invariable a lo largo del tiempo.
El cuerpo rígido es un modelo ideal que se utiliza para realizar estudios de cinemática y de mecánica. Sin embargo, en la práctica, todos los cuerpos se deforman, aunque sea de forma mínima, al ser sometidos al efecto de una fuerza externa. Por lo tanto, las máquinas y las estructuras reales nunca pueden ser consideradas absolutamente rígidas.
La
Cinemática podemos establecer que es una rama científica, concretamente
enmarcada dentro del campo de la Física, que tiene como objeto de estudio lo
que son los movimientos de los cuerpos, sin tener en consideración lo que son
las presiones o fuerzas a las que se ven sometidos.
Asimismo es importante resaltar el hecho de
que la mencionada disciplina científica desarrolla sus estudios y análisis
teniendo tres pilares fundamentales para ello. Estos no son otros que el
tiempo, el espacio y el móvil. Todo ello da lugar a que posteriormente se
trabaje con lo que es el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, el
movimiento armónico simple, el movimiento rectilíneo, el movimiento circular o
el movimiento parabólico, entre otros.
Mientras,
por su parte, la citada Mecánica lleva a cabo también el estudio del movimiento
de los cuerpos pero también el reposo de los mismos. Dos cuestiones en las que
sí estudia también lo que son las fuerzas que actúan sobre aquellos.
El estudio
de las poleas es uno de los campos de trabajo fundamentales dentro de esta
citada rama científica que nos encontramos con el hecho de que cuenta a su vez
con varias ramificaciones. De esta manera, existe la mecánica cuántica
relativista, la mecánica relativista, la mecánica cuántica y la mecánica
clásica. Esta última se divide en dos: la mecánica estadística y la mecánica de
medios continuos.
En concreto
la última de todas las expuestas es aquella que se centra en estudiar a fondo
lo que es la acústica, los sólidos deformables y los fluidos.
Existen
distintos modos de movimiento de un cuerpo rígido. La traslación consiste en el
traslado del cuerpo, de manera que, en cada instante, las partículas que lo
forman mantienen la misma velocidad y aceleración.
Con la
rotación, las partículas se mueven en relación a un eje con la misma velocidad
y aceleración angular.
Cuando la
traslación y la rotación se combinan, aparece el movimiento general, que es
estudiado a partir de la traslación y la rotación del centro de masa.
Los
especialistas suelen estudiar el efecto de las fuerzas ejercidas sobre el
cuerpo rígido para determinar cómo puede reemplazarse un sistema de fuerzas por
otro equivalente que sea más simple. Para esto, se basan en la suposición de
que el efecto de la fuerza permanece sin cambios mientras la fuerza se mueva en
su línea de acción, lo que significa que las fuerzas pueden ser representadas
por vectores deslizantes.
Entre los
conceptos fundamentales para estos estudios, se encuentran el momento de la
fuerza respecto a su eje y el momento de la fuerza respecto a un punto, que
permiten concretar distintos cálculos.
