Ejercicio 5.2 · Ciencias Generales PAU Murcia Extraordinaria 2024

a) Defina la condición de equilibrio estático. (0,5 puntos)

Solución: Un cuerpo u objeto se encuentra en equilibrio estático cuando permanece en reposo (velocidad lineal y angular nulas) respecto a un sistema de referencia inercial y no experimenta aceleración lineal ni angular.

b) Describa la primera y segunda condición de equilibrio. (0,75 puntos)

Solución: - Primera condición de equilibrio (equilibrio traslacional): La suma vectorial de todas las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo debe ser igual a cero ($\sum \vec{F} = \vec{0}$), lo que asegura que no haya aceleración lineal. - Segunda condición de equilibrio (equilibrio rotacional): La suma vectorial de todos los momentos de fuerza o torques externos respecto a cualquier punto debe ser igual a cero ($\sum \vec{\tau} = \vec{0}$ o $\sum \vec{M} = \vec{0}$), lo que asegura que no haya aceleración angular.

c) Las leyes de la estática y los principios relacionados con las estructuras tienen aplicaciones significativas en una variedad de campos o áreas. Cite y describa brevemente dos aplicaciones especificando su área. (0,75 puntos)

Solución: Se pueden citar dos aplicaciones en distintas áreas, por ejemplo: 1. Ingeniería civil / Arquitectura: Cálculo y diseño de estructuras (como puentes, vigas, edificios o presas) para garantizar que soporten las cargas vivas, cargas muertas y fuerzas externas (viento, sismos) manteniéndose en reposo estable. 2. Biomecánica / Medicina: Análisis del equilibrio de fuerzas y momentos en el cuerpo humano (huesos, articulaciones y músculos), como el estudio de las fuerzas en la columna vertebral al levantar peso o el diseño de prótesis y ortesis.