Docente: Dr. Máximo Valentín Montes

¿Qué observas en el gráfico?

ConceptoConcepto

• La estática es obviamente una rama de la mecánica cuyo objetivo es estudiar las condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, para que este se encuentre en equilibrio.

• Equilibrio.- Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todo tipo de aceleración .

• La estática es obviamente una rama de la mecánica cuyo objetivo es estudiar las condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, para que este se encuentre en equilibrio.

• Equilibrio.- Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todo tipo de aceleración .

• Equilibrio Estático.- Cuando un cuerpo no se mueve

• Equilibrio Cinético.- Cuando un cuerpo se mueve en línea recta a velocidad constante

• Equilibrio Estático.- Cuando un cuerpo no se mueve

• Equilibrio Cinético.- Cuando un cuerpo se mueve en línea recta a velocidad constante

Se le llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo; es decir, de imprimirle una aceleración modificando su velocidad.

Se le llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo; es decir, de imprimirle una aceleración modificando su velocidad.

FuerzaFuerza

EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA

• Fuerzas Concurrentes en el Plano

Primera Condición de Equilibrio

Si la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es cero, entonces dicho cuerpo se encuentran en equilibrio, siempre y cuando todas las fuerzas sean concurrentes y coplanares.

• Fuerzas Concurrentes en el Plano

Primera Condición de Equilibrio

Si la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es cero, entonces dicho cuerpo se encuentran en equilibrio, siempre y cuando todas las fuerzas sean concurrentes y coplanares.

• Condición Algebraica

• Condición gráfica Se sabe que si la resultante de un sistema de vectores es nula, el

polígono que se forma será cerrado.

• Condición Algebraica

• Condición gráfica Se sabe que si la resultante de un sistema de vectores es nula, el

polígono que se forma será cerrado.

R = 0 R = 0

Fuerza - Movimiento y las Leyes de Newton

Una fuerza es capaz de cambiar el estado de movimiento de un objeto, pero para producir un cambio en el movimiento, debe haber una fuerza neta no equilibrada, distinta de cero.

Los conceptos de fuerza y fuerza neta

Esta figura muestra lo que ocurre en presencia de una fuerza neta cero y una distinta de cero.

¿Qué tipos de fuerzas existen y cómo las podemos distinguir?

Podemos distinguir dos tipos de fuerzas:

Fuerzas de contacto, como cuando empujamos o lanzamos, la fricción, la tensión de una cuerda o cadena y así sucesivamente.

Fuerzas que actúa a distancia, como la gravedad, la fuerza magnética, o la fuerza eléctrica.

La primera ley de Newton del movimiento

También se le llama Ley de la inercia por Galileo, inercia es la tendencia natural de los cuerpos a mantener su estado de movimiento. La ley dice:

“En ausencia de una fuerza neta aplicada, un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo con velocidad constante”

Más tarde, Newton se dio cuenta de que la masa es una medida de la inercia.

La primera ley de Newton del movimiento

1ra Condición de equilibrio traslacional

Un cuerpo permanece en reposo si Fx = 0

Teorema de Lamy.-(CASO DE EQUILIBRIO CON TRES FUERZAS).- Si un solido se encontrase en equilibrio bajo la acción de tres fuerzas coplanares y concurrentes, el valor de cada una de las fuerzas es directamente proporcional al seno del ángulo que se le opone.

Teorema de Lamy.-(CASO DE EQUILIBRIO CON TRES FUERZAS).- Si un solido se encontrase en equilibrio bajo la acción de tres fuerzas coplanares y concurrentes, el valor de cada una de las fuerzas es directamente proporcional al seno del ángulo que se le opone.

Leyes de NewtonPrimera Ley : Ley de la inercia.- Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o movimiento uniforme a menos que sobre él actúe una fuerza externa.

EXPERIMENTOR: LEY DE INERCIA

También llamada principio fundamental de la Dinámica:

“Si sobre un cuerpo de masa m actúa una fuerza neta F diferente de cero, produce una aceleración que es directamente proporcional a la fuerza e inversamente proporcional a la masa”

La segunda ley de Newton del movimiento

Las unidades de la fuerza se denominan newton: 1 N = 1 kg.m/s2.

2º Ley de Newton

La tercera ley de Newton del movimiento

Indica que, por cada fuerza, hay una fuerza hay una fuerza de reacción igual y opuesta. Según la tercera Ley, las fuerza opuestas siempre actúan sobre objetos distintos.

Tenga en cuenta que las fuerzas de acción y reacción actúan en diferentes objetos .

3º Ley de Newton

EXPERIMENTOR: LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN

Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)

Un diagrama de cuerpo libre dibuja las fuerzas que actúan sobre un objeto.

DCL cuerpo suspendidoDCL cuerpo suspendido

T

P

F

DCL de un cuerpo apoyadoDCL de un cuerpo apoyado

Fcos 60°

Fsen 60°

fr

P

N

DCL en un cuerpo empujadoDCL en un cuerpo empujado

fr

P

NFsen

Fcos

60°

DCL de un cuerpo apoyado en plano DCL de un cuerpo apoyado en plano inclinadoinclinado

F= P sen

N = P cos Tcos

Tsen

fr

P

F= P cos

DCL en un cuerpo apoyado en paredDCL en un cuerpo apoyado en pared

N

P

Fcos

Fsen

DCL en plano inclinadoDCL en plano inclinado

P

F = Psen 30º

fr= N N = Pcos 30º

F = Pcos 30º

EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

• Trace el DCL de la viga

EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

• Trace el DCL de la palanca

EJEMPLO DE DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

La arena más la tolva D del volquete pesan 5000lb. Si es soportado por un pin en A y un cilindro hidráulico BC. Trace el DCL de la tolva y la arena

La Fricción f

La fuerza de fricción siempre se opone a la dirección de movimiento (o de la dirección de que la propuesta sería en ausencia de fricción).

μ = coeficiente de fricciónN = fuerza de reacción normal

Tipos de fricciónFricción estática: cuando la fuerza de fricción es lo suficientemente grande como para impedir el movimiento

Fricción cinética: cuando dos superficies tienen movimiento relativo.

Fricción estática > Fricción cinética

Torque o Momento de una fuerza