Diferencia entre fuerzas equilibradas y desequilibradas

Diferencia Principal - Fuerzas Equilibradas vs. Desequilibradas

Cuando pensamos en las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, las fuerzas podrían ser equilibrado o desequilibrado. La principal diferencia entre fuerzas equilibradas y desequilibradas es que cuando las fuerzas están equilibradas, la fuerza neta sobre el cuerpo es 0, mientras que la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo no es 0 si las fuerzas están desequilibradas.

¿Qué son las fuerzas equilibradas?

Las fuerzas que actúan sobre un cuerpo están equilibradas si su suma vectorial es 0, es decir, no hay ninguna fuerza neta actuando sobre el cuerpo. De acuerdo con las leyes del movimiento de Newton, entonces, el cuerpo no acelerará. Esto quiere decir que si el cuerpo está en reposo seguirá en reposo y si el cuerpo está en movimiento seguirá moviéndose a la misma velocidad. En linea recta. Si el cuerpo se mueve a la misma velocidad pero no en línea recta, entonces las fuerzas sobre el cuerpo son no equilibrado y el cuerpo se está acelerando.

Fuerzas Equilibradas – Ejemplos

Tomemos un ejemplo simple. Los perros en el siguiente diagrama tiran de un trozo de tela. Suponga que ambos perros están tirando de la tela con una fuerza de 50 N en direcciones opuestas, las dos fuerzas se cancelarían entre sí y la resultante o el red la fuerza sería 0. Aquí, las fuerzas están equilibradas y la tela no se movería.

Balanced Force_ Perros jugando tira y afloja

Piense en una taza que descansa sobre la mesa. El hecho de que la taza no se mueva no significa necesariamente que haya no fuerzas que actúan sobre la taza. Siempre hay gravedad actuando sobre la taza, tratando de tirarla hacia abajo (¡aquí asumimos que estamos hablando de una taza en la Tierra!), sin embargo la gravedad es anulada por una fuerza de reacción hacia arriba ejercida por la mesa sobre la taza. En otras palabras, las fuerzas están equilibradas y por eso la taza no se mueve.

Fuerzas coplanares

Tomemos un ejemplo en el que un cuerpo es atraído por 3 fuerzas coplanares (es decir, todas actúan en el mismo plano). Si el cuerpo continúa en reposo, entonces sabemos que las fuerzas sobre él están equilibradas. En el siguiente diagrama, tenemos dos fuerzas. y actuando en ángulo recto entre sí y una tercera fuerza actuando en un ángulo a la vertical Si están balanceadas, entonces podemos encontrar una relación entre las dos fuerzas. y y el ángulo .

Primero, tomando las fuerzas verticalmente, .

Horizontalmente, obtenemos .

Dividiendo la primera ecuación por la primera, obtenemos,

Si tres fuerzas coplanares están balanceadas y forman diferentes ángulos entre sí, simplemente encuentra las componentes de cada fuerza a lo largo de dos direcciones perpendiculares. Entonces la suma vectorial de los componentes a lo largo de cada dirección debe ser 0.

¿Qué son las fuerzas desequilibradas?

Cuando decimos que las fuerzas sobre un cuerpo son desequilibrado, queremos decir que hay una fuerza resultante neta. Como de costumbre, encontramos la fuerza resultante al encontrar la suma vectorial de las fuerzas. Para indicar que estamos tomando el suma o el resultante de fuerzas, escribimos como .

De acuerdo con la segunda ley de Newton, si una fuerza resultante de actúa sobre un cuerpo con masa entonces el cuerpo experimentaría una aceleración de en la dirección de la fuerza resultante. Tomemos otro tira y afloja como ejemplo: esta vez entre un humano y un perro:

Tira y afloja: Perro contra humano

En la foto, las fuerzas parecen equilibradas. Sin embargo, imagina lo que pasaría si el perro jala la tela con una fuerza de 60 N mientras que la mujer jala con una fuerza de 60.25 N en la dirección opuesta. Ahora, habrá una fuerza desequilibrada de 0,25 N hacia la mujer. Si la masa de la camisa es de 3 g, entonces la aceleración de la camisa hacia la mujer sería:

Diferencia entre fuerzas equilibradas y desequilibradas

Fuerza neta

Para fuerzas equilibradasla fuerza neta es 0

Para fuerzas desequilibradasla fuerza neta no es 0.

Aceleración

Fuerzas equilibradas no causar aceleración.

fuerzas desequilibradas causar aceleración.

Imagen de cortesía

“Tug of War” de PROgarlandcannon (Trabajo propio) [CC BY-SA 2.0]a través de Flickr

“Tug of war” de PROCary Bass-Deschenes (Trabajo propio) [CC BY-SA 2.0]a través de Flickr (Modificado)

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