Estado de un sistema cuya configuración o propiedades
macroscópicas no cambian a lo largo del tiempo. Por ejemplo, si se introduce
una moneda caliente en un vaso de agua fría, el sistema formado por el agua y
la moneda alcanzará el equilibrio térmico cuando ambos estén a la misma
temperatura. En ese punto, las propiedades macroscópicas del sistema (es decir,
la temperatura del agua y de la moneda) no cambian a lo largo del tiempo. En
mecánica, un sistema está en equilibrio cuando la fuerza total o resultante que
actúa sobre un cuerpo y el momento resultante son nulos (véase Momento de una
fuerza).
Equilibrio de cuerpos suspendidos:
Están en equilibrio cuando su punto de suspensión está la
misma vertical que su centro de gravedad.
Pero pueden darse tres casos:
- equilibrio estable: el punto de suspensión está por encima
del centro de gravedad. Si se lo aparta levemente de ese punto, retorna a la
posición anterior.
- equilibrio inestable: el punto de suspensión está por
debajo del centro de gravedad. Si se lo aparta levemente de ese punto, continúa
alejándose de la posición anterior hasta llegar a una posición de equilibrio
estable.
- equilibrio indiferente: el punto de suspensión coincide
con el centro de gravedad. En cualquier posición en que se lo coloque, siempre
estará en equilibrio y no buscará ni retornar ni alejarse de la posición
anterior.
Equilibrio de cuerpos apoyados
El equilibrio se estudia observando la línea vertical que
pasa por el centro de gravedad del cuerpo y que representa el peso de ese
cuerpo, y observando además la base del cuerpo.
- equilibrio estable: si la vertical que pasa por el centro
de gravedad pasa también por un punto interior a la base del cuerpo, entonces
estará en equilibrio estable. Si se lo aparta pero la vertical citada no sale
de la base del cuerpo, entonces retornará a la posición inicial.
- equilibrio inestable: si se aparta el cuerpo de su
posición estable hasta que la vertical que pasa por el centro de gravedad pasa
por un punto exterior a la base del cuerpo, entonces el equilibrio se
convertirá en inestable. A partir de esa posición continuará alejándose hasta
llegar a una posición de equilibrio estable.
- equilibrio indiferente: quizá podríamos llamar así al de
una esfera que, la coloquemos donde la coloquemos, si es homogénea (todo su
peso esta distribuido por igual) quedará en esa posición.
Equilibrio Inestable
El equilibrio es inestable si el cuerpo, siendo apartado de
su posición de equilibrio, se aleja por efecto de la gravedad. En este caso el
centro de gravedad está más arriba del punto o eje de suspensión.
Ejemplo: Un bastón sobre su punta.
Equilibrio Indiferente
El equilibrio es indiferente si el cuerpo siendo movido,
queda en equilibrio en cualquier posición. En este caso el centro de gravedad
coincide con el punto de suspensión.
Ejemplo: Una rueda en su eje
Primera condición de equilibrio
Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio traslacional
si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre él es igual a
cero.
Cuando un cuerpo está en equilibrio, la resultante de todas
las fuerzas que actúan sobre él es cero. En este caso, Rx como Ry debe ser
cero; es la condición para que un cuerpo esté en equilibrio:
Segunda condición de equilibrio
La segunda condición de equilibrio, también es conocida
como (Equilibrio rotacional) la cual
menciona:
La suma algebraica de los momentos de todas las fuerzas
respecto a un punto cualquiera es igual a cero.
Es decir, cuando se aplica una fuerza en algún punto de un
cuerpo, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún
eje. La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una
magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.
Un momento es igual:
M = F * D (Momento = Fuerza x Distancia)
El momento de una fuerza con respecto a un punto cualquiera,
es igual al producto de la fuerza por la distancia perpendicular del centro de
momento a la fuerza (brazo de momento). Los signos de este pueden ser positivos
cuando el movimiento es anti-horario con respecto a su eje, y negativos cuando
es horario con respecto a su eje.
La segunda condición de equilibrio se basa en la palanca
para generar un giro. Ya que ciertas herramientas se basan en un procedimiento
simple diseñado sobre un punto de apoyo que consigue multiplicar la fuerza
ejercida en un determinado lugar de la palanca para superar una resistencia.
Para conseguirlo se hace necesario aumentar el recorrido que existe entre el
lugar en donde se realiza la fuerza y el punto de apoyo.
