Question

La barra es homogenea y tiene una masa de 5kg. Calcula el valor de "F" para mantener la barra en equilibrio. g = 10m/s2

Answer 1

Si la barra es homogénea y tiene una masa de 5kg, entonces F debe tener un valor de 180N para mantener la barra en equilibrio.

¿Cómo se resuelven los problemas de equilibrio de rotación?

El equilibrio de rotación sucede cuando un cuerpo con posibilidad de rotación no rota. Es decir, cuando no hay movimiento de rotación de un cuerpo respecto a un eje al cual está sujeto.

Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, es necesario que la sumatoria de torques o momentos de torsión sea nula:

$\sum \tau = 0$ y $\tau = F*d$

Para este caso, aplicaremos la sumatoria de torques y la igualamos a cero para formar una ecuación con una incógnita:

$\sum \tau : F*2m -P*4m-20N*8m=0$

Donde:

• P es el peso de la barra. P = m·g, P = 5kg·10m/s²
• El centro de la barra es en 4m porque la longitud de la barra es 8m (en figura).
• Los torques en sentido horario son negativos, y en sentido antihorario son positivos (regla de la mano derecha).

Despejamos F:

$F*2m -(m*g)*4m-20N*8m=0\\\\ F*2m -(5kg*10m/s^2)*4m-20N*8m=0\\\\F*2m=50N*4m+20N*8m\\\\F=\frac{200N\cdot m+160N\cdot m}{2m} \\\\F=180N$