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 actúan sobrepartículas. 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.

P(x,y,z)

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

Cuerpo rígido: Cuerpo que tenga lapropiedad 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 de Shasta
Tipos de fuerzas
Fuerza de Contacto:La que se genera producto del contacto de dos cuerpos A distancia: gravedad, magnética

está situada en el río

Sacramento, en el norte de California. USA.

• Sistemas de Fuerzas
Concurrentes Coplanares No concurrentes Concurrentes No Coplanares No concurrentes

Concentrada Repartida o distribuida.

Colineales No Colineales Coplanares: Mismo plano

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

Sistema de fuerzas concurrentes
F1 F2

F3 F4 F6

SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTES COPLANARES NO COLINEALES.

F5

SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTES COPLANARES COLINEALES.

y

Sistemas de fuerzas paralelas
Sistema de fuerzascoplanares 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 inclinados en su extremo frontal y son arrastradas por el suelo por poderosas máquinas.

Ejemplos desistemas de fuerzas
Y Y Y X X Z Z Z X

Y Y
Y

X X Z
X

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 defuerzas. r r r
F1

“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

r r F1 y F2

F1 y F2

=

Postulados fundamentales de la Estática
PRINCIPIO DE TRANSMISIBILIDAD Si una fuerza actúa sobre un cuerpo rígido su efecto sobre éste no se alterara si la fuerza sedesliza a lo largo de su recta de acción dentro de los límites del cuerpo.
F A A B 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 A ejerce sobre el cuerpo B una fuerza de igual magnitud y dirección pero de sentido contrario (-F, reacción).
B

F
A

-F

Postulados fundamentales de laEstática
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.

Postulados fundamentales de la Estática
EQUILIBRIO DE DOS FUERZAS Dos fuerzas con la misma línea de acción, igual magnitud pero sentidos opuestos aplicadas a un cuerpo...