Estatica de la particula

1.1 CONCEPTOS BASICOS.

Primero que nada tenemos que tener en claro que es lo que estudia y de que rama de la física es la Estática de la partícula: Parte de la mecánica que analiza codecisiones de equilibrio de un cuerpo, partícula o sistema de partículas, se basa en las leyes de la fuerza y del movimiento de Newton, que las conocemos como “Leyes de Newton”.
Palabras Básicas: Las palabrassiguientes se utilizan en el equilibrio:
Longitud: La longitud es necesaria para ubicar un punto en el espacio y de esta forma describir el tamaño de un sistema físico. Una vez que se define una unidad estándar de longitud, puede definirse cuantitativamente distancias y propiedades geométricas de un cuerpo como múltiplos de esa unidad de longitud.
Tiempo: El tiempo se concibe como una sucesión deeventos. Aunque los principios de la Estática son independientes del tiempo, esta cantidad definitivamente juega un papel importante en el estudio de la Dinámica.
Masa: La masa es una propiedad de la materia por la cual podemos comparar la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se manifiesta como una atracción gravitacional entre dos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de laresistencia que presenta la materia al cambio de velocidad.
Fuerza: En general, la fuerza es considerada como un “jalón” o “tirón” ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede ocurrir cuando existe un contacto directo entre los cuerpos. En cualquier caso, una fuerza se caracteriza por su magnitud, dirección y punto de aplicación.
Partícula: Una partícula posee masa pero de tamañopoco significativo. Cuando un cuerpo se idealiza como una partícula, los principios de la Mecánica se simplifican de manera importante, debido a que la geometría del cuerpo no se tomará en cuenta en el análisis del problema.
Cuerpo Rígido: Un cuerpo rígido puede ser considerado como un conjunto formado por un gran número de partículas que permanecen separadas entre sí por una distancia fija antesy después de aplicar la carga. Como resultado, las propiedades del material de que está hecho cualquier cuerpo que se suponga rígido no se tendrá que considerar cuando se analicen las fuerzas que actúan sobre éste.
Fuerza Concentrada: Una fuerza concentrada representa el efecto de una carga la cual se supone que actúa en algún punto de un cuerpo. Podemos representar este efecto por medio de unafuerza concentrada, siempre y cuando el área sobre la cual se aplica la carga sea relativamente pequeña comparada con el tamaño del cuerpo.

1.2 RESULTANTE DE FUERZAS COPLANARES.

Una fuerza representa la acción de un cuerpo sobre otro y se caracteriza por tener: 1. Magnitud o Intensidad: Es el valor de fuerza relacionada con sus unidades, tales como Toneladas (t), Kilogramos (kgf).Libras (lb), Kips (kip), etc.… 2. Dirección: Es la orientación de su línea de acción 3. Sentido: Indica hacia donde se dirige 4. Punto de Aplicación: Es su posición; es decir su localización. Las fuerzas se representan matemáticamente por vectores, ya que estos se definen como expresiones matemáticas de tienen una magnitud, dirección y sentido, que se suman por la ley del paralelogramo. Las fuerzascoplanares, se encuentran en un mismo plano y en 2 ejes, a diferencia de las no coplanares que se encuentran en más de un plano, es decir en 3 ejes. Tienen dos condiciones independientes algebraicas de equilibrio. Pueden expresarse de la siguiente forma: ∑Fx = ∑Fy = 0. La forma expresa que la suma algebraica de los componentes según los ejes x, y (en el plano de las fuerzas) es cero.
Ejemplo convectores
F1 = 2N F2=1N
El punto de aplicación de la fuerza resultante está en la recta que une los dos puntos de aplicación de sus componentes. La distancia de la resultante, está en razón inversa de las intensidades de cada uno de los componentes, por lo tanto, en este ejemplo, la fuerza resultante está a una distancia igual a 1 de la componente de 2kg y a una distancia de un componente 1kg....