COLEGIO NACIONAL LOPERENA Germán Isaac Sosa Montenegro ESTÁTICA Germán Isaac Sosa Montenegro Septiembre de 2018.

ESTÁTICA La Estática es la parte de la física que estudia los cuerpos sobre los que actúan fuerzas y momentos cuyas resultantes son nulas, de forma que permanecen en reposo o en movimiento no acelerado. El objeto de la estática es determinar la fuerza resultante y el momento resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo para poder establecer sus condiciones de equilibrio. Dinámica: es la parte de la Mecánica que estudia los efectos de las fuerzas aplicadas a las masas, por ejemplo, las aceleraciones. Estática: es la parte de la Mecánica que estudia las fuerzas que actúan en un sistema sin tener en cuenta los efectos que su acción provoca. En términos generales la estática estudia las condiciones de equilibrio de un cuerpo EQUILIBRIO: se dice que un cuerpo está en equilibrio cuando su aceleración con respecto al sistema de referencia es nula, esto sucede cuando la resultante de las fuerzas que actúan es cero 𝑭=𝟎 .

CLASES DE EQUILIBRIO El equilibrio es estable si el cuerpo, siendo apartado de su posición de equilibrio, vuelve al puesto que antes tenía, por efecto de la gravedad. En este caso el centro de gravedad está debajo del punto de suspensión. El equilibrio es inestable si el cuerpo, siendo apartado de su posición de equilibrio, se aleja por efecto de la gravedad. En este caso el centro de gravedad está más arriba del punto o eje de suspensión. El equilibrio es indiferente si el cuerpo siendo movido, queda en equilibrio en cualquier posición. En este caso el centro de gravedad coincide con el punto de suspensión.

CUERPOS RÍGIDOS Un cuerpo rígido se define como aquel que no sufre deformaciones por efecto de fuerzas externas, es decir un sistema de partículas cuyas posiciones relativas no cambian. Un cuerpo rígido es una idealización, que se emplea para efectos de estudios de Cinemática, ya que esta rama de la Mecánica, únicamente estudia los objetos y no las fuerzas exteriores que actúan sobre de ellos.

CONCEPTOS BASICOS El centro de gravedad de un cuerpo es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo. El centro de masa es el punto en el cual se puede considerar concentrada toda la masa de un objeto o un sistema. Cuando se estudia el movimiento de un cuerpo rígido se puede considerar la fuerza neta aplicada en el centro de masa y analizar el movimiento de este último como si fuera una partícula.

CONDICIONES DE EQUILIBRIO Cuando un cuerpo rígido está en reposo o en movimiento rectilíneo a velocidad constante, relativo a un sistema de referencia, se dice que dicho cuerpo está e equilibrio estático. Para tal cuerpo tanto la aceleración lineal de su centro de masa como su aceleración angular relativa a cualquier punto son nulas. Condiciones de Equilibrio: Las condiciones para que un cuerpo rígido se encuentre en equilibrio son: Primera Condición de Equilibrio (Equilibrio de traslación) " La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el sólido es igual a cero" . Esto ocurre cuando el cuerpo no se traslada o cuando e mueve a velocidad constante; es decir cuando la aceleración lineal del centro de masa es cero al ser observado desde un sistema de referencia inercial.

EQUILIBRIO ESTÁTICO

EQUILIBRIO ESTÁTICO Si la suma de las fuerzas aplicadas es cero, entonces la aceleración es cero, entonces se habla de equilibrio estático. Lo que significa que: El cuerpo está en reposo, o Que se mueve con velocidad constante.

TORQUE DE UNA FUERZA. Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje. La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.

TORQUE DE UNA FUERZA.

SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO La suma de los momentos de torsión debidos a todas las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo, respecto a cualquier punto específico, debe ser cero.

CUPLA O PAR DE FUERZAS La cupla o par de fuerzas es un sistema formado por dos fuerzas F y –F que tiene la misma magnitud, líneas de acción paralelas pero de sentidos opuestos. El momento de la cupla es, El vector momento de la cupla es un vector independiente del origen o es decir es un vector libre perpendicular al plano que contiene la fuerzas

PROBLEMAS Encontrar las tensiones en cada una de las cuerdas, si el semáforo pesa 5000 N. Ver figura anexa. Diagramas de cuerpo libre. Para la masa. Para el nudo.

PROBLEMAS Una tabla de longitud L = 3 m y masa M = 2 kg está soportada por dos pesas, una en cada extremo. Un bloque de m = 6 kg reposa sobre la tabla a una distancia x1 = 2.5 m del extremo izquierdo. Determinar la lectura en cada pesa. Una viga homogénea, en equilibrio, con una masa de 300 kg. ¿Cuál es la fuerza que ejerce la viga sobre los soportes A y B? RESPUESTA 588 N y 2352 N. 600 N y 2500 N 299 N y 600 N 3000 N y 3000 N