Estatica

Universidad de Los Andes.
Facultad de Ingeniería.
Escuela Básica de Ingeniería.

Tema I
Conceptos y Principios
fundamentales.
Estática de partículas.
Sistemas Equivalentes de fuerzas.
Prof. Nayive Jaramillo S.
Cátedra: Mecánica Racional 10
Sección 01

Objetivos del tema.
Introducir los conceptos y principios
fundamentales de la mecánica.
Estudiar el efecto de fuerzas que actúansobre partículas.
Estudiar, analizar y calcular casos donde
exista reducción de un sistema de fuerzas
aplicadas en un cuerpo rígido.

Contenido:
Conceptos Fundamentales.
–
–
–
–
–
–

Espacio.
Tiempo.
Masa.
Partícula.
Cuerpo rígido.
Fuerza.

Toda fuerza se definirá mediante un vector y como tal
tendrá: Dirección,
Magnitud
sentido y
punto de aplicación.

P(x,y,z)Cuerpo rígido: Cuerpo que tenga la propiedad de que
las distancias relativas entre sus puntos permanecen
constantes, actúen o no fuerzas sobre él. (Hipótesis)
•Cuerpos deformables: Experimentan deformaciones
apreciables bajo la acción de las fuerzas.
•Elásticos: cuando regresan a su condición inicial
•Plásticos: cuando
permanentes.

las

deformaciones

son

Tipos de fuerzasLa presa deShasta
Tipos de fuerzas

está situada en el río

Sacramento, en el norte de California. USA.

Fuerza de Contacto:
La que se genera producto del
contacto de dos cuerpos
A distancia: gravedad,
magnética

Concentrada
Repartida o
distribuida.

• Sistemas de Fuerzas
Concurrentes

Coplanares
No concurrentes

Colineales: Misma línea de
acción.

Colineales
No ColinealesCoplanares: Mismo plano

Concurrentes: Rectas de
Paralelas
No paralelas Acción con un punto común
Paralelas.Rectas de Acción
paralelas a un mismo vector.

Concurrentes
No Coplanares
No concurrentes

Paralelas
No paralelas

Sistema de fuerzas concurrentes
F2

F1

F3

SISTEMA DE FUERZAS
CONCURRENTES
COPLANARES NO
COLINEALES.

F4
F6

F5

SISTEMA DE FUERZAS
CONCURRENTESCOPLANARES
COLINEALES.

y

Sistemas de fuerzas paralelas
Sistema de fuerzas
coplanares paralelas.

y
x
Sistema de fuerzas NO
coplanares paralelas.

x

Sistema de fuerzas no coplanares

Cuchara gigante de carbón
En las explotaciones mineras al descubierto
se emplean a menudo cucharas enormes
para aplanar la tierra o desplazarla. Las
cucharas tienen dientes afilados e inclinadosen su extremo frontal y son arrastradas por el
suelo por poderosas máquinas.

Ejemplos de sistemas de fuerzas
Y

Y

Y

X
X

X
Z

Z

Z

Y
Y

Y

X
X

X

Z
Z

Z

Contenido
Postulados fundamentales de la Estática
– Principio del paralelogramo.
– Principio de transmisibilidad.
– Principio de Acción y Reacción (3raley de Newton).
– Primera Ley de Newton.
–Equilibrio de dos fuerzas.

Postulados fundamentales de
la Estática
EL PRINCIPIO DEL PARALELOGRAMO se usa
para la adición de fuerzas.
r
r
r
F1

r
r
F1 y F2

F1 y F2

“El efecto de dos fuerzas
que actúan sobre un
cuerpo es equivalente al de una tercera R definida
por la diagonal del paralelogramo que tiene por
Lados

r
r
F1 y rF2 r ”

=

F1 y F2

Postuladosfundamentales de
la Estática
PRINCIPIO DE TRANSMISIBILIDAD
Si una fuerza actúa sobre un cuerpo rígido
su efecto sobre éste no se alterara si la
fuerza se desliza a lo largo de su recta de
acción dentro de los límites del cuerpo.
B

F
A

A

F

Postulados fundamentales de
la Estática
PRINCIPIO DE ACCIÓN Y REACCIÓN
Si sobre un cuerpo A otro cuerpo B ejerce
una fuerza F (acción), el cuerpo Aejerce
sobre el cuerpo B una fuerza de igual
magnitud y dirección pero de sentido
contrario (-F, reacción).
B

F

-F
A

Postulados fundamentales de
la Estática
PRIMERA LEY DE NEWTON
Un cuerpo que se encuentre originalmente
en reposo, o moviéndose en línea recta con
velocidad constante, permanecerá en este
estado siempre y cuando no actué una
fuerza no equilibrada sobré él....