Para resolver problemas de equilibrio se utilizan habitualmente las ecuaciones de la Estática. Así, para que un sólido rígido esté en equilibrio es condición necesaria y suficiente que la suma de las fuerzas (fuerzas exteriores y reacciones) que actuaban sobre dicho sólido y la suma de los momentos de dichas fuerzas respecto a un punto arbitrario (O), fueran nulas: ΣF = 0 y ΣMO = 0
Cuando se trataba de problemas que involucraban el equilibrio de varios sólidos rígidos conectados entre sí mediante vínculos, es necesario separar estos para poder aplicar las ecuaciones anteriores lo que en el caso de tratar con sistemas de varios sólidos puede resultar una tarea muy complicada.
El uso de las ecuaciones de la Estática no es la única manera de abordar los problemas de equilibrio, existen otros métodos alternativos basados en cuestiones energéticas. Uno de ellos es el Principio de los Trabajos Virtuales (P.T.V.), cuyo uso puede resultar provechoso cuando estudiamos el equilibrio de máquinas y mecanismos aunque también se utiliza en el cálculo de estructuras isostáticas, para hallar sus reacciones o bien para hallar sus esfuerzos, como es el caso de las cerchas.
Máquina elevadora de tijera. Su equilibrio se estudia de manera sencilla mediante el P.T.V.
El Principio de los Trabajos Virtuales objeto de este tema suele estudiarse como una parte de la denominada Mecánica Analítica, una rama de la Mecánica más abstracta que la Mecánica Clásica y que está estrechamente basada en en principios matemáticos.
Aunque de alguna manera el Principio de los Trabajos Virtuales (P.T.V.) fue utilizado por Stevin, Galileo, Descartes y Wallis. Durante mucho tiempo fue denominado Principio de las Velocidades Virtuales dado que por entonces se confundían términos de fuerza, momvimiento y velocidad. El principio como tal fue formulado por Johann Bernoulli (1717).
Johan Bernoulli, el primero en formular el principio de los trabajos virtuales
Al método basado en el Principio de los Trabajos Virtuales (P.T.V.) se le denomina también Método de los Desplazamientos Virtuales ya que se parte de la aplicación de un desplazamiento virtual. Es necesario aclarar, en especial para aquellos que trabajen con otras bibliografías, que el Principio se utiliza también bajo la forma del método de las Fuerzas Virtuales cuyo objeto es hallar desplazamientos.
¿Quieres saber más? Infórmate de nuestro curso E1+ : Introducción a las Estructuras Plus Edition (Estática) , uno de sus temas trata sobre la aplicación del Principio de los Trabajos Virtuales a los problemas de equilibrio.
