Diagrama De Cuerpo Libre

IntroducciónLa estática es la parte de la mecánica que estudia los cuerpos en estado de equilibrio sometidos a la acción de fuerzas. Esta constituye una rama muy antigua de la ciencia, ya que algunos de sus principios fundamentales datan de la época de los egipcios y babilonios. Sin embargo, los principios en base a los cuales se ha desarrollado esta materia hasta alcanzar su forma actual sedeben, principalmente, a Stevinus (1548 – 1620) que fué el primero que empleo el principio del paralelogramo de fuerzas.A lo largo de este capítulo trabajaremos, a no ser que se diga lo contrario, con una clase ideal de cuerpos físicos: los cuerpos rígidos. Un cuerpo rígido es aquel cuerpo ideal en el que la distancia entre sus partículas no se altera cuando este se encuentra sometido a la acción defuerzas externas, es decir, un cuerpo idealmente indeformable. |   |
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Equilibrio
Se dice que un cuerpo se encuentra en equilibrio, cuando su estado de movimiento como conjunto no cambia en el tiempo. Este concepto es relativo porque su estado de movimiento depende del sistema de referencia elegido.
Se distingue dos clases de equilibrio: traslacional y rotacional.
Se dice que uncuerpo se encuentra en equilibrio traslacional cuando su centro de masas se encuentra en reposo o se mueve con velocidad constante (movimiento rectilíneo uniforme) respecto de un cierto sistema de referencia.

Se dice que un cuepro se encuentra en equilibrio rotacional cuando este no rota o se encuentra rotando con una velocidad angular constante (movimiento rotacional uniforme), respecto de uncierto sistema de referencia.

Si un cuerpo se encuentra en reposo, respecto de cierto sistema de referencia, se dice que el cuerpo se encuentra en equilibrio estático.
Por otro lado, existen dos formas de equilibrio estático: equilibrio estable y equilibrio inestable.
Un cuerpo se encuentra en equilibrio estable si cuando un agente externo lo saca momentáneamente de su configuración deequilibrio original, este retorna posteriormente a su configuración original.

Por otro lado, un cuerpo se encuentra en equilibrio inestable si cuando un agente externo lo saca momentáneamente de su configuración de equilibrio original, este se aparta aún más de su configuración original.
Finalmente, un cuerpo se encuentra en equilibrio indiferente si cuando un agente externo lo saca momentáneamentede su configuración de equilibrio original, este no presenta tendencia ni a retornar a su configuración original ni a apartarse aún más de esta.

Fuerzas
El origen de la noción de fuerzas surgió al apreciar la tensión muscular. Para elevar una piedra, desplazar un cuepro, tensar una cuerda, etc., se necesita cierta tensión de los músculos, diferente en cada caso.
La fuerza es una magnitudvectorial que es una medida del grado de interacción, o acción mutua, que existe entre los cuerpos o entre sus partículas.
Esta es la causa que origina que los cuerpos alteren, o tiendan a alterar, su estado de movimiento. También es la causa que origina la deformación de los cuerpos reales.
Debido a que resulta fácil medir la deformación de los cuerpos deformables, cuando sobre él actúa una fuerza,la pieza principal del instrumento para medir fuerzas , el dinamómetro, es un resorte cuyo grado de deformación depende del valor de la fuerza que se mide (Ley de Hooke).
La ley de Hooke enuncia que la fuerza necesaria para deformar un cuerpo deformable (resorte) es directamente proporcional a su deformación. Matemáticamente:

donde F es la fuerza que origina la deformación del resorte, K es laconstante de rigidez del resorte (N/m) y X es su elongación o deformación (m).

De la ley de Hooke se deduce que la escala del dinamómetro debe ser uniforme. Esto facilita en modo notable su graduación.

  | Principio Acción y ReacciónConsideremos dos partículas A y B interactuán entre sí. Como la fuerza es una medida de la interacción entre los cuerpos, existirá una fuerza sobre cada...