ESTÀTICA

Carrizales Ibarra Luz MaríaHernández Aldan Alondra Gyssel

Herrera Pérez Jesús AntonioHerrera Yáñez Linda Itzayana

Mateos Melo ChristopherZamora Ruiz Hugo

6 L

Estática.

El estudio del sistema de fuerzas se hará a través de la estática, que trata el caso de los cuerpos y sistemas que permanecen en reposo, aun si están sometidos a la acción de varias fuerzas. Por ejemplo, las estructuras de acero que soportan un puente de autopista, un juego mecánico o las que dan cuerpo a un edificio.

Fuerzas Coplanares.

Un sistema coplanar está formado por fuerzas que se encuentran sobre un mismo plano, como las fuerzas F1 y F2 de la figura 55. Ejemplos de este tipo son: dos columnas de una casa que están sobre la misma pared, las componentes rectangulares de una fuerza y la fuerza de tracción que ejercen las ruedas sobre el pavimento de un auto en movimiento.

Fuerzas no coplanares.

Un sistema no coplanar está formado por todas las fuerzas que se encuentran sobre diferentes planos. Ejemplo son: el momento de una fuerza cuyo efecto de rotación es perpendicular al plano formado por fuerza y brazo de una palanca..

Otro es el formado por campo eléctrico y campo magnético, ambos perpendiculares entre sí y que juntos forman el campo electromagnético. Dependiendo de su posición, las fuerzas coplanares y no coplanares pueden ser colineales, paralelas y concurrentes.

Fuerzas colineales.

Un sistema de fuerzas colineales se presenta cuando actúan dos o más fuerzas sobre la misma línea de acción, aunque su sentido puede ser igual o diferente. Por ejemplo, dos personas que jalan la misma cuerda, un resorte que sostiene varias pesas, las fuerzas que se transmiten entre vagones que permiten el movimiento de un tren a través de una locomotora, el alcance que hace un balín al impactarse con otro que está inicialmente en reposo y cuyo movimiento posterior es sobre su mismo camino.

Fuerzas paralelas.

Un sistema de fuerzas paralelas está dirigido por fuerzas equidistantes que actúan sobre un cuerpo rígido. Éstas pueden tener igual o diferente sentido, pero su resultante también será una fuerza paralela. En esta última se muestra que las fuerzas en los apoyos A y B son paralelas y tienen sentido hacia arriba, mientras que en los puntos C, D y W (peso de la viga), se presentan otras tres fuerzas paralelas pero con sentido hacia abajo.

La resultante de este sistema de fuerzas deberá ser otra fuerza también paralela que se encuentra localizada dentro de la longitud de la viga.

En el volante de un automóvil se aplica un par de fuerzas paralelas entre sí, con la misma magnitud, sentido contrario, resultante igual a cero y cuyo efecto es un movimiento de rotación.

Otras actividades cotidianas en la que se presentan fuerzas paralelas son las columnas que soportan el peso del techo de un casa, dos autos desplazándose en su respectivo carril y las fuerzas presentes en zancos de madera que se utilizan en cuertos espectáculos o festejos para incrementar la altura de las personas.

Fuerzas concurrentes.

Un sistema de fuerzas concurrentes se presenta cuando en un punto común coincide determinado número de fuerzas, las cuales pueden salir o entrar. Por ejemplo, dos cuerdas sujetas a un mismo punto para arrastrar un automóvil descompuesto. Otro caso es el de una piñata sostenida por dos personas. El sistema de fuerzas concurrentes está integrado por tres, dos presentes en el cable con dirreción hacia arriba y la tercera representada por el peso de la piñata con sentido vertical hacia abajo.

También tenemos el que forman tres personas que mediante igual número de cuerdas mantienen una posición vertical una estructura metálica para ser ensamblada a una parte de un edificio. Otros ejemplos más de sistemas de fuerzas concurrentes son la explosión de una bomba, el impacto de varios cuerpos sobre uno solo, algunos puntos de estructuras metálicas donde inciden varias fuerzas y cuya función es sostener techos muy amplios.

Condiciones de equilibrio

Existen dos tipos de equilibrio que son el traslacional y el rotacional; cuando sobre un cuerpo actúa fuerzas coplanares paralelas, puede existir equilibrio traslacional pero no necesariamente equilibrio rotacional, ya que un objeto puede no moverse a la izquierda o a la derecha ni hacia arriba o hacia abajo, pero si puede estar rotando.

Por ejemplo cuando hacemos girar el volante de nuestro automóvil por el efecto de las fuerzas que no tienen un mismo punto de aplicación, cuando utilizamos la llave de cruz al cambiar una llanta, etc. Por el análisis anterior se presentan 2 condiciones de equilibrio para un sólido rígido que establecen lo siguiente

Primera condición de equilibrio:Un cuerpo se encuentra en equilibrio

traslacional si la resultante de todas las fuerzas externas actúa sobre el es igual a cero.

Σf=oSi existen fuerzas con diferentes

direcciones, se descomponen en sus componentes X,Y; por lo tanto se cumplen:

Σfx=0 Σfy=0

Donde Σ=suma algebraica Fx=componente en X de cada

fuerza Fy=componente en Y de cada

fuerza fx= fcosθ fy=fsenθ Donde F=es la magnitud de la fuerza θ=dirección de la fuerza

Por lo general cuando se analiza una situación física conviene realizar un bosquejo o diagrama de las condiciones que se presentan, por medio de un sistema de vectores, que recibe el nombre de diagrama de cuerpo libre o diagrama de fuerzas

MAPAS

Ahora unos ejercicios:

CONCLUSIONLa estática trata el caso de los cuerpos y sistemas que

permanecen en reposo, aun si están sometidos a la acción de varias fuerzas.

Existen 5 fuerzas: Fuerzas Coplanares. Fuerzas NO coplanares. Fuerzas colineales. Fuerzas paralelas. Fuerzas concurrentes.

Existen dos tipos de equilibrio que son el traslacional y el rotacional. Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional si la resultante de todas las fuerzas externas actúa sobre el es igual a cero.