Estatica

ESTÁTICA

Es la parte de la mecánica clásica que estudia los cuerpos sobre los que actúan un sistema de fuerzas.

La fuerza, es un concepto intuitivo que es percibir por cualquier persona, para nuestro caso bastara definirla como:
Fuerza: es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o movimiento de un cuerpo.
La estática abarca el estudio del equilibrio tanto del conjunto como desus partes constituyentes, incluyendo las porciones elementales de material.
Uno de los principales objetivos de la estática es la obtención de esfuerzos cortantes, fuerza normal, de torsión y momento flector a lo largo de una pieza, que puede ser desde una viga de un puente o los pilares de un rascacielos.
Su importancia reside en que una vez trazados los diagramas y obtenidas sus ecuaciones, sepuede decidir el material con el que se construirá, las dimensiones que deberá tener, límites para un uso seguro, etc., mediante un análisis de materiales. Por tanto, resulta de aplicación en ingeniería estructural, ingeniería mecánica, construcción, siempre que se quiera construir una estructura fija. Para el análisis de una estructura en movimiento es necesario considerar la aceleración de laspartes y las fuerzas resultantes.
El estudio de la Estática suele ser el primero dentro del área de la ingeniería mecánica, debido a que los procedimientos que se realizan suelen usarse a lo largo de los demás cursos de ingeniería mecánica.

Un cuerpo se dice que está en reposo cuando su posición original no cambia con respecto a un punto sobre la tierra participando de los movimientos de esta.Una fuerza queda perfectamente definida como un vector, se agrupa en sistemas de la misma forma que los vectores.

Un sistema de fuerzas aplicadas a un cuerpo, siempre será representado por una fuerza única representativa del sistema, esta fuerza recibe el nombre de fuerza resultante. Para que exista equilibrio en el cuerpo, a la fuerza resultante se le aplica una fuerza colineal de igualmagnitud pero de sentido contrario llamada fuerza equilibrante que anula el efecto externo.

CONDICIONES DE EQUILIBRIO.

Una fuerza aplicada a un cuerpo, produce cambios de traslación o de rotación en el cuerpo. Sin embargo, cuando varias fuerzas actúan al mismo tiempo agrupadas en un sistema sus efectos pueden oponerse entre sí, dando como resultado que no existan cambios en su movimiento detraslación ni en el de rotación, cuando sucede esto, se dice que el cuerpo está en equilibrio.

Cuando un cuerpo se encuentra en equilibrio significa que:

1.- que el cuerpo en su conjunto permanece en reposo o se mueve en línea recta a una velocidad constante.
2.- que el cuerpo no gira y si lo hace es a una velocidad constante.

PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO.

En términos matemáticos, uncuerpo está en equilibrio de traslación, cuando la fuerza resultante es igual a cero. Esto significa que la suma de la fuerza que actúan sobre el cuerpo es igual a cero, matemáticamente se representa como:

∑Fx=0 ∑Fy=0

Estas expresiones representan la primera condición de equilibrio, y son aplicables a un sistema de fuerzas concurrentes, paralelas y colineales.

Si al aplicarlas fuerzas a un cuerpo producen una rotación, se dice que el cuerpo rota alrededor de un eje de giro. Matemáticamente significa que la fuerza ha producido un momento de torsión.

El momento se calcula con la formula:

Mo = F∙d

Mo: momento de torsión.
F: fuerza aplicada perpendicularmente al brazo de palanca.
d: brazo de la palanca (es perpendicular a la fuerza).

Si la fuerza que seaplica tiene un ángulo diferente a 90° con respecto al brazo de palanca, la fuerza se descompone en sus componentes produciendo momento aquella que sea perpendicular al brazo de palanca.

Como la fuerza resultante provoca un movimiento de traslación en el cuerpo y el momento resultante un movimiento de rotación, para que el cuerpo se encuentre en equilibrio debe cumplirse, simultáneamente, que la...