ESTÁTICA

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Estática, ¿Qué estudia?La estática es una rama de la La estática es una rama de la mecánica que estudia las mecánica que estudia las condiciones que deben de cumplir condiciones que deben de cumplir las fuerzas que actúan sobre un las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, para que éste se cuerpo, para que éste se encuentre en equilibrio.encuentre en equilibrio.

Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando carece de todotipo de aceleración (a = 0 ).

¿Equilibrio?

¿Porqué está en equilibrio el cuerpo?Está en equilibrio por que las tres fuerzas concurrentes y coplanares

se

anulan.

concepto

• 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

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.

fuerza

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.

• 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

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.

Ley de la Inercia

Segunda ley de Newton

La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional al producto de su masa y su aceleración .

Tercer ley de newton o Ley de acción y reacción

• Por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo, éste realiza una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el cuerpo que la produjo

FUERZAS IMPORTANTE EN EL EQUILIBRIO

Fuerzas Internas.- Son las que mantienen juntas a las partículas que forman un sólido rígido. Si el sólido rígido esta compuesto estructuralmente de varias partes, las fuerzas que mantienen juntas a las partes componentes se definen también como fuerzas internas; entre las fuerzas internas más conocidas, tenemos: La tensión y la compresión.Tensión (T).- Es aquella fuerzas que aparece en el interior de un cuerpo flexible (cuerda, cable) debido a fuerzas extremas que tratan de alargarlo.Cabe mencionar que a nivel de Ingeniería la tensión o tracción como también se le llama, aparece también en cuerpos rígidos como en algunas columnas de una estructura.

Compresión (C).- Es aquella fuerza que aparece en el interior de un sólido rígido cuando fuerzas externas tratan de comprimirlo.

Diagrama de Cuerpo Libre ( D.C.L)

Ilustraciones:

Tipos de Apoyo.- Existen diversos tipos de apoyos, los más importantes son los siguientes:

•Apoyo fijo.- En este caso existen dos reacciones perpendiculares entre si.

•En contacto

Apoyo móvil.- En este caso existe solo una reacción que es perpendicular a las superficies en contacto.

Empotramiento.- En este caso existen dos reacciones semejantes al apoya fijo mas un torque llamado: momento de empotramiento (dicho termino se vera mas adelante).

Primera Condición de Equilibrio.- Establece que cuando esta es reposo o con movimiento rectilíneo uniforme, se debe cumplir que las suma de todas las fuerzas ejercidas sobre el es igual a cero, esta ley garantiza el equilibrio de traslación.

Primera Condición de Equilibrio.- Establece que cuando un cuerpo esta en reposo o cuando rota con velocidad uniforme, la suma de todos lo momentos debe ser cero. Esta ley garantiza el equilibrio de rotación.

CONDICIONES DE EQUILIBRIO

0 0x yF F

0M

Ejemplos de la segunda condición de equilibrio :

Sentido horario y antihorario:• Si la fuerza se dirige en sentido

Antihorario, el torque que se ejecuta es en sentido positivo.

• Si la fuerza se dirige en sentido Horario, el torque que se ejecuta es en sentido negativo.

Ejemplo

1 1 2 2* *

anti Horario HorarioM M

F d F d

1d 2d

1 2