ESTÁTICA 1

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. 2

Equilibrio Estático.- Cuando un cuerpo no se mueve Equilibrio Cinético.- Cuando un cuerpo se mueve en línea recta a velocidad constante 3

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 4

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. 5

Condición Algebraica Condición gráfica Se sabe que si la resultante de un sistema de vectores es nula, el polígono que se forma será cerrado. 6 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 Newton Primera 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. 7

LEY DE LA INERCIA 8

Segunda ley de Newton La fuerza que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional al producto de su masa y su aceleración. 9

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 10

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. 11

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. 12

Compresión (C).- Es aquella fuerza que aparece en el interior de un sólido rígido cuando fuerzas externas tratan de comprimirlo. 13

Diagrama de Cuerpo Libre ( D.C.L) Ilustraciones: 14

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 15

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). 16

PROBLEMAS PROPUESTOS PROBLEMA N°01 Tres luchadores profesionales pelean por el mismo cinturón de campeonato. Vistos desde arriba, aplican al cinturón las tres fuerzas horizontales de la figura 4.8a. Las magnitudes de las tres fuerzas son F1=250 N, F2= 50 N y F3=120 N. Obtenga las componentes x y y de la fuerza neta sobre el cinturón, así como la magnitud y dirección de la fuerza neta. 17

PROBLEMA N°02 Determine la fuerza con que debe tirar el obrero para mantener suspendido 600N de peso. 18

PROBLEMA N°03 Una cubeta de pintura tiene un peso total de 40N y está amarrada al techo, como se ve en la figura, halle las tensiones en las cuerdas. 19

PROBLEMA N°04 En la figura, un bloque de peso w cuelga de una cuerda que está anudada en el punto O a otras dos cuerdas, una sujeta al techo y la otra a la pared. Se desea hallar las tensiones de estas tres cuerdas, suponiendo que los pesos de las mismas son despreciables. 20