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ESTATICA
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ESTATICA
Al estudio de las fuerzas aplicadas a cuerpos en estado de equilibrio. Pero todo se basa en la Mecanica.
- Mecanica
- Es una ciencia que estudia el comportamiento de los cuerpos sometidos a fuerzas, ya sea que estos se encuentren en reposo o en movimiento
- Se divide en tres ramas principales
- Mecánica de los cuerpos rígidos
- Estática
- Estudio de los cuerpos en reposo o que se mueven con una velocidad constante.
- Dinámica
- Estudio de los cuerpos en movimiento acelerado.
- Estática
- Mecánica de los cuerpos deformables
- Mecánica de fluidos
- Mecánica de los cuerpos rígidos
- Se divide en tres ramas principales
- Es una ciencia que estudia el comportamiento de los cuerpos sometidos a fuerzas, ya sea que estos se encuentren en reposo o en movimiento
- Conceptos fundamentales.
- Espacio
- Se refiere a la posición de una partícula en tres dimensiones.
- Tiempo
- Sirve para medir los intervalos entre eventos.
- Masa
- Es una forma cuantitativa de medir la resistencia de un cuerpo a ser acelerado.
- Fuerza
- Es la acción sobre un cuerpo, que se caracteriza por tener punto de aplicación, magnitud, dirección y sentido; por lo general, esta última (fuerza) se representa mediante un vector.
- Espacio
- Leyes de Newton
- 1 a Ley
- Una partícula permanecerá en reposo o se moverá a velocidad constante si la resultante de las fuerzas que actúan sobre ella es cero.
- 3 a Ley
- A toda acción corresponde una reacción de igual magnitud, pero de sentido contrario.
- 2 a Ley
- Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre una partícula es diferente de cero, la partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en el sentido de esta.
- Si la resultante de las fuerzas que actúan sobre una partícula es diferente de cero, la partícula tendrá una aceleración proporcional a la magnitud de la resultante y en el sentido de esta.
- 1 a Ley
- Sistemas de unidades
- Sistema Internacional de Unidades
- En este la longitud se mide en metros (m), la masa en kilogramos (kg), el tiempo en segundos (s) y la fuerza en Newtons (N). Las unidades fundamentales del SI son kg, m y s; la unidad de fuerza es derivada y se obtiene por medio de la 2 a ley donde para acelerar 1 kg 1 m/s 2 se necesita aplicar una fuerza de 1 N.
- En este la longitud se mide en metros (m), la masa en kilogramos (kg), el tiempo en segundos (s) y la fuerza en Newtons (N). Las unidades fundamentales del SI son kg, m y s; la unidad de fuerza es derivada y se obtiene por medio de la 2 a ley donde para acelerar 1 kg 1 m/s 2 se necesita aplicar una fuerza de 1 N.
- Sistema Internacional de Unidades
- Vectores
- Es una representación gráfica que describe una cantidad física, como el peso de un objeto, la tensión en un cable, el empuje sobre un cuerpo, el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la posición, la fuerza y el momento.
- Magnitud
- Determina la longitud de la flecha (vector) correspondiente y se representa con una línea. Muestra un valor numérico asociado con una unidad de medida en kg, N, kg/m, m/s, m/s 2 o N/m, m, f t, lb, kip.
- Origen del vector
- Punto de inicio.
- Dirección
- Orientación definida por el ángulo que forma el vector con un eje de referencia del sistema cartesiano.
- Sentido
- Se representa con una flecha situada en un extremo de la línea, la cual indica hacia dónde se dirige el vector.
- Magnitud
- Es una representación gráfica que describe una cantidad física, como el peso de un objeto, la tensión en un cable, el empuje sobre un cuerpo, el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la posición, la fuerza y el momento.
- Suma de vectores
- Gráfica
- mediante el método del paralelogramo, por la regla del triángulo y el método del polígono
- Analítica
- mediante las componentes rectangulares
- Método del paralelogramo
- Este método consiste en sumar dos vectores que se trazan líneas paralelas a los vectores A D A y y B D B , los cuales se colocan en el mismo origen, al tiempo
- Este método consiste en sumar dos vectores que se trazan líneas paralelas a los vectores A D A y y B D B , los cuales se colocan en el mismo origen, al tiempo
- Regla del triángulo
- consiste en utilizar, de manera indistinta, solo la mitad del paralelogramo, ya sea el inferior o el superior.
- consiste en utilizar, de manera indistinta, solo la mitad del paralelogramo, ya sea el inferior o el superior.
- Gráfica
- Método del polígono
- se utiliza cuando te en colocar el origen del vector D se tienen más de tres vectores.
- se utiliza cuando te en colocar el origen del vector D se tienen más de tres vectores.
- Componentes rectangulares
- Este método es una forma analítica de sumar vectores, en la cual es necesario descomponer cada vector en sus componentes rectangulares, mediante la trigonometría o las proporciones.
- Este método es una forma analítica de sumar vectores, en la cual es necesario descomponer cada vector en sus componentes rectangulares, mediante la trigonometría o las proporciones.
- Componentes rectangulares de un vector en el plano
- como la suma de dos o más vectores origina un vector llamado resultante, mediante el proceso inverso se obtienen las componentes rectangulares de un vector o del vector resultante
- como la suma de dos o más vectores origina un vector llamado resultante, mediante el proceso inverso se obtienen las componentes rectangulares de un vector o del vector resultante
- Componentes rectangulares de un vector
- Vectores unitarios
- Es aquel que posee las mismas propiedades que su vector original, pero su magnitud es la unidad, por lo que su dirección y sentido permanecen iguales
- Es aquel que posee las mismas propiedades que su vector original, pero su magnitud es la unidad, por lo que su dirección y sentido permanecen iguales
- Equilibrio de la partícula
- una partícula se encuentra en equilibrio si la resultante de las fuerzas que actúan sobre esta es cero
- una partícula se encuentra en equilibrio si la resultante de las fuerzas que actúan sobre esta es cero
- Mecanica
Equilibrios de Cuerpos Rigidos
- Estática del cuerpo rígido
- Los cuales poseen forma y dimensiones. Las fuerzas aplicadas sobre los cuerpos rígidos ocasionan que estos se desplacen y giren alrededor de un punto o de un eje.
- Los cuales poseen forma y dimensiones. Las fuerzas aplicadas sobre los cuerpos rígidos ocasionan que estos se desplacen y giren alrededor de un punto o de un eje.
- Principio de transmisibilidad
- Las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido no se modificarán si al aplicar una fuerza F en un determinado punto, con una magnitud, dirección y sentido.
- Las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido no se modificarán si al aplicar una fuerza F en un determinado punto, con una magnitud, dirección y sentido.
- Producto vectorial
- En matemática mediante la cual es posible multiplicar dos vectores; por lo común, se le conoce como producto cruz ( r ). El resultado del producto vectorial entre dos vectores que se encuentran contenidos en un plano es otro vector perpendicular a dicho plano
- En matemática mediante la cual es posible multiplicar dos vectores; por lo común, se le conoce como producto cruz ( r ). El resultado del producto vectorial entre dos vectores que se encuentran contenidos en un plano es otro vector perpendicular a dicho plano
- Producto escalar
- Operación matemática por medio de la cual es posible multiplicar dos vectores. Por lo general, a esta se le conoce como producto punto (.) El resultado del producto escalar entre dos vectores que se encuentran contenidos en un plano es un escalar, es decir una magnitud.
- Operación matemática por medio de la cual es posible multiplicar dos vectores. Por lo general, a esta se le conoce como producto punto (.) El resultado del producto escalar entre dos vectores que se encuentran contenidos en un plano es un escalar, es decir una magnitud.
- Momento de una fuerza con respecto a un punto
- Se aplicar una fuerza sobre un cuerpo rígido produce que este gire; dicho giro se conoce como momento . El giro o momento depende del punto de aplicación de la fuerza, su magnitud, su dirección y su sentido, así como de un punto de referencia fijo “ O ”.
- Se aplicar una fuerza sobre un cuerpo rígido produce que este gire; dicho giro se conoce como momento . El giro o momento depende del punto de aplicación de la fuerza, su magnitud, su dirección y su sentido, así como de un punto de referencia fijo “ O ”.
- Momento de un par
- Si se tienen dos fuerzas F de igual magnitud y dirección, pero de sentidos opuestos, aplicadas a una distancia d de un punto O , se dice que forman un par o un giro
- Si se tienen dos fuerzas F de igual magnitud y dirección, pero de sentidos opuestos, aplicadas a una distancia d de un punto O , se dice que forman un par o un giro
- Sistema equivalente de fuerzas
- Dos sistemas de fuerza que actúan sobre el mismo cuerpo rígido son equivalentes si producen el mismo efecto sobre el mismo punto
- Para su cálculo es necesario emplear las ecuaciones de equilibrio que se utilizaron antes para describir la estática de la partícula en el plano
- Solo que aquí la ecuación también incluye los giros. Por tanto, queda
- Dos sistemas de fuerza que actúan sobre el mismo cuerpo rígido son equivalentes si producen el mismo efecto sobre el mismo punto
- Equilibrio de un cuerpo rígido en el plano
- Las ecuaciones que definen si un cuerpo rígido se encuentra en equilibrio en el plano son
- Equilibrio de un cuerpo rígido en el espacio
- Las ecuaciones que definen si un cuerpo rígido se encuentra en equilibrio en el plano son
- Estática del cuerpo rígido