ESTÁTICA La Estática es una rama de la mecánica cuyo objetivo es estudiar las condiciones que deben cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, para que éste se encuentre en equilibrio. EQUILIBRIO Un cuerpo cualquiera se encuentra en equilibrio cuando dicho cuerpo no acelera, es decir: a = 0 Movimiento rectilíneo uniforme. Permanece en estado de reposo

TIPOS DE EQUILIBRIO Equilibrio Estático.- Esto ocurre cuando el cuerpo está en reposo. Equilibrio Cinético.- Esto ocurre cuando el cuerpo se mueve con movimiento rectilíneo uniforme.

FUERZA Es una magnitud por su origen derivada y por su naturaleza vectorial. Mide la interacción que existe entre dos o más cuerpos. Ejemplo: el martillo con el clavo.

Unidades de la Fuerza en el S.I: * Toda fuerza modifica el estado de reposo o movimiento de un cuerpo. Además las fuerzas generan deformaciones (por mínimas que sean) en los cuerpos. Unidades de la Fuerza en el S.I: La unidad de la fuerza en el SI es el newton (N) y tiene como subunidad la dina. F= m . a F=1Kg . 1 m/s2 F=

FUERZAS DE LA NATURALEZA Toda la actualidad de la naturaleza puede ser reducida a la actuación de cuatro fuerzas fundamentales. Estas fuerza son el último término, responsables de toda la actividad del mundo. Fuerza gravitacional Fuerza electromagnética Fuerza débil Interacción fuerte

FUERZA GRAVITACIONAL: Acción: mantiene en orden el universo. Es una fuerza atractiva que existe entre todos los objetos. Esta fuerza nos mantiene “pegados” a la Tierra, que gira alrededor del Sol. A pesar de sus efectos en nuestra vida diaria, es la fuerza más débil.

FUERZA ELECTROMAGNÉTICA: Acción: mantiene el átomo unido Esta fuerza surge de una propiedad básica de las partículas, llamadas cargas eléctricas, que según su comportamiento producen una fuerza electromagnética, la cual es más grande que la fuerza gravitatoria.

FUERZA DÉBIL Acción: provoca desintegraciones radiactivas. Es la responsable de la desintegración que experimentan algunas partículas por encontrarse en núcleos inestables. Esta fuerza es inoperante más allá de unos 10-16 centímetros de su fuente. En consecuencia, no puede actuar sobre objetos macroscópicos, sino que se halla confinada a las partículas subatómicas. El neutrón se desintegra para dar origen a un par de electrón-protón y a una radiación de antineutrinos.

INTERACCIÓN FUERTE Acción: mantiene unido al núcleo atómico. Esta fuerza mantiene unidas entre sí a las partículas en el núcleo del átomo. La cual es ciento de veces mayor que la electromagnética, sólo actúa sobre distancias del tamaño del núcleo. La fuerza fuerte, mantiene unidos a los protones y neutrones en el núcleo del átomo. La fuerza nuclear fuerte es la fuente de una gran energía. Quizás el ejemplo más importante son los interiores de las estrellas, que son reactores nucleares de fusión controlados por la fuerza fuerte.

FUERZAS USADAS EN MECANICA TENSIÓN (T) Es aquella fuerza que aparece en el interior de un cuerpo (cuerda, cable), debido a las fuerzas externas que tratan de alargarlo.

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

FUERZA DE ROZAMIENTO Es la fuerza que se origina entre dos cuerpos cuando uno de ellos trata de moverse o se mueve en sentido contrario del otro.

FM: fuerza motriz La fuerza de rozamiento y la de frenado están dirigidas en sentido opuesto al sentido del movimiento .

ELEMENTOS DEL ROZAMIENTO FUERZA NORMAL Es la fuerza que actúa perpendicularmente a la superficie de contacto. Surge como repuesta a una fuerza dada ( o a un cuerpo que ejerce una fuerza sobre ella). La fuerza normal no es un par de reacción del peso, sino una reacción de la superficie a la fuerza que un cuerpo ejerce sobre ella.

La fuerza de rozamiento entre dos cuerpos no depende del tamaño de la superficie de contacto entre los dos cuerpos, pero sí depende de cual sea la naturaleza de esa superficie de contacto, es decir, de que materiales la formen y si es más o menos rugosa. La magnitud de la fuerza de rozamiento entre dos cuerpos en contacto es proporcional a la normal entre los dos cuerpos, es decir: fr = µ·N donde µ es lo que conocemos como coeficiente de rozamiento.

FUERZA DE ROZAMIENTO ESTÁTICO fe Este tipo de fuerza aparece cuando los cuerpos en contacto no deslizan. Su valor máximo se presenta cuando el deslizamiento es inminente, y el mínimo cuando la intención de movimiento es nula Observación: μe=coeficiente de rozamiento estático     

FUERZA DE ROZAMIENTO CINÉTICO fc Esta fuerza se presenta cuando las superficies en contacto se deslizan una respecto a la otra. Su valor es prácticamente constante, y viene dado así: Observación: μc=coeficiente de rozamiento cinético     

COEFICIENTES DE FRICCIÓN (μ) COEFICIENTES DE FRICCIÓN (μ).- El valor de “μ” representa de un modo indirecto el grado de aspereza o deformación común que presentan las superficies secas de dos cuerpos en contacto. Asimismo, “μ” depende de los materiales que forman las superficies. Los coeficientes de rozamiento son dos: el estático (µe) y el cinético(µc) siendo el primero mayor que el segundo: µe > µc 1 > µe > µc >0

Superficies en contacto µe µc Cobre sobre acero 0.53 0.36 Acero sobre acero 0.74 0.57 Aluminio sobre acero 0.61 0.47 Caucho sobre cemento (concreto) 1.0 0.8 Madera sobre madera 0.25 - 0.5 0.2 Madera encerada sobre nieve húmeda 0.14 0.1 Teflón sobre teflón 0.04 Articulaciones sinoviales en el cuerpo humano 0.01 0.003

PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO Establece que si sobre un cuerpo la fuerza resultante es nula, se garantiza que este cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación es decir en reposo ó con MRU. Es decir :  F = 0 Condición algebraica Método de las componentes rectangulares Rx =  Fx = 0 Ry =  Fy = 0

Nota : Si  F = 0 <> FR = 0 Esto se puede expresar como :

Ejemplo : Si el bloque de la figura está afectado de las fuerzas que se muestra. Calcular F1 y F2. Si el cuerpo esta en equilibrio.