Page 90 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

4.4 Equilibrio 71

j Fuerza del Fuerza de la
} hombre sobre pared sobre
* el piso las manos

Fuerza del
piso sobre 4 j> ‘
el hombre
^ i r Fuerza de las
manos sobre
la pared

sobre el techo

Figura 4.2 Ejemplos de fuerzas de acción y de reacción. *(A1 sostener la pesa con la mano, la mano ejerece una fuerza en sentido opuesto a
la fuerza gravitacional, es decir, en sentido vertical hacia arriba; de lo contrario la pesa seguirá su trayectoria de caída libre.)

mayor será la reacción contra el pie. Desde luego, el escalón no puede crear una fuerza de
reacción hasta que la fuerza del pie se aplica. La fuerza de acción actúa sobre el objeto y la
de reacción sobre el agente que aplica la fuerza.

Equilibrio

Definimos la fuerza resultante como una sola fuerza cuyo efecto es igual al de un sistema de
fuerzas en particular. Si la tendencia de un conjunto de fuerzas es producir un movimiento,
la resultante también lo produce. Existe una condición de equilibrio cuando la resultante de
todas las fuerzas externas que actúan sobre el objeto es igual a cero. Esto equivale a decir
que cada fuerza externa se equilibra con la suma de todas las demás fuerzas externas cuando
El transbordador
existe equilibrio. En consecuencia, de acuerdo con la primera ley de Newton, un cuerpo en
espacial aplica la tercera
equilibrio debe estar en reposo o en movimiento con velocidad constante, ya que no existe
ley de Newton cada
vez que despega. La ninguna fuerza externa que no esté equilibrada.
fuerza que la propulsa Consideremos el sistema de fuerzas que se presenta en la figura 4.3a. Al resolverlo por el
proviene del encendido método del polígono de vectores se demuestra que, independientemente del orden en que se
de combustible sólido
sumen éstos, su resultante siempre es cero. El extremo del último vector siempre termina en
para cohetes. Cuando
el origen del primero (véase la sección 3.7).
la fuerza del propulsor
Un sistema de fuerzas que no esté en equilibrio puede equilibrarse si se sustituye la fuerza
en encendido es mayor
que ia acción ejercida resultante por una fuerza igual pero opuesta denominada equilibrante. Por ejemplo, observe
por la gravedad sobre que las dos fuerzas A y B de la figura 4.4a tienen una resultante R en una dirección de 30°
la masa de la nave, ésta
sobre la horizontal. Si le sumamos E, que es igual a R en magnitud pero cuyo ángulo es 180°
despega.
mayor, el sistema estará en equilibrio, como se observa en la figura 4.4b.