Solido rígido

Todo sólido que no experimento deformación recibe el nombre de sólido indeformable o sólido rígido. En realidad no existen sólidos completamente rígidos.

Sólido rígido, cuerpo ideal que no cambia su forma bajo la acción de fuerzas externas. Para ello, las distancias entre dos partículas cualesquiera permanecen constantes en toda circunstancia. Un sólido real no es nunca rígido ya que todos los cuerpos se deforman en cierta medida al estar sometidos a la acción de fuerzas que actúan sobre ellos.

Un sólido rígido posee seis grados de libertad en el espacio tridimensional. Su posición en este espacio se puede señalar mediante las tres coordenadas de su centro de masas, más los tres ángulos de Euler que determinan su posición respecto al centro de masas.

Fuerzas ejercidas sobre sólidos rígidos

La fuerza es un vector que, como tal, puede tener las cuatro características anotadas anteriormente: intensidad, dirección, sentido y punto de aplicación. Estas cuatro características se reducen a las tres primeras cuando la fuerza es aplicada a un sólido rígido, debido a que puede aplicarse a cualquier punto de su línea de acción o dirección.

Equilibrio del sólido rígido

Para que un sólido esté en equilibrio no es suficiente que la resultante de las fuerzas sea nula. Además no debe girar, y para que esto suceda, la resultante de los momentos de las fuerzas debe ser nula también. Por lo tanto, la codicio de equilibrio de un sólido rígido es doble.

El equilibrio de un cuerpo apoyado sobre una superficie, o suspendido, puede ser:

• Estable: cuando al ser sacado de la posición de equilibrio, vuelve a ella debido a las fuerzas actuantes.
• Inestable: si al ser desviado, en lugar de volver a la posición de equilibrio se aleja.
• Indiferente: cuando está en equilibrio siempre si no interesa la posición.

Un sólido rígido puede tener un movimiento de traslación, de rotación o mixto, es decir, de traslación y rotación simultáneos. Cuando se traslada, todos sus partículas se mueven con la misma velocidad y aceleración y describen trayectorias paralelas. En el movimiento de rotación con respecto a un eje fijo, todas las partículas del sólido giran, describiendo trayectorias circulares, con la misma velocidad angular con respecto al eje de giro.

Pero la velocidad y la aceleración lineales no son iguales para todos los puntos del sólido ya que las partículas más alejadas del eje de giro poseen mayor velocidad lineal.