fisica

PRÁCTICA # 5

Estática de la Partícula

OBJETIVO.

Comprobar las 1er y 2do Principio de la Estática

FUNDAMENTO TEÓRICO.

Estática: es la parte de la mecánica que trata de las situaciones de equilibrio de los cuerpos. Un estado de equilibrio es aquél en el que el sistema se encuentra en reposo, permaneciendo en él indefinidamente.
El análisis del equilibrio de un sistema se componede dos elementos:
Establecer las condiciones en las que se produce el estado del equilibrio
Establecer la estabilidad del equilibrio, esto es, determinar si el sistema, separado de su estado de equilibrio, vuelve a él o por el contrario se aleja de él.
Primera Condición de Equilibrio: un cuerpo puntual, se halla en equilibrio de traslación, cuando la Suma vectorial de todas las fuerzas queactúan sobre él, es nula
Segunda Condición de Equilibrio: un cuerpo extenso, se halla en equilibrio de rotación, cuando la suma De los momentos de todas las fuerzas que actúan sobre él, es nula.

Estabilidad del equilibrio: El que una posición sea de equilibrio no garantiza que, en una situación real, el sistema vaya a permanecer en ella indefinidamente. La razón es que siempre existen pequeñasfluctuaciones en las fuerzas, que pueden separar levemente al sistema del equilibrio. Para que el sistema permanezca en la misma posición, no basta con que su posición sea de equilibrio. Éste debe ser estable.
Los puntos de equilibrio se clasifican en:
Estables: Ante una pequeña perturbación, tienden a retornar a la posición de equilibrio. El ejemplo representativo lo supone una partícula que ruedadentro de un cuenco, o una masa sujeta a un resorte.
Inestables: Una pequeña perturbación separa a la masa del equilibrio, y ésta tiende a alejarse de esta posición. Es el caso de una masa situada en lo alto de una cima o del péndulo invertido.
Indiferente: La partícula no tiende a retornar a la posición de equilibrio, pero tampoco a alejarse de ella. Es el caso de una bola situada sobre unamesa horizontal.

Fuerza: Es todo aquello que es capaz de modificar la velocidad de un cuerpo (en módulo, dirección o sentido) y/o deformarlo o sea cambiarle la forma (aplastarlo, abollarlo, estirarlo, romperlo)
La fuerza es una magnitud vectorial ya que, requiere de los cuatro elementos de un vector para ser expresada completamente.
Medición de la Fuerza: Existen muchas maneras de medirfuerzas. Algunos métodos son Estáticos y otros son dinámicos. En esta ocasión, se observará un procedimiento estático basado en el estiramiento de un resorte.
Ciertos dispositivos llamados dinamómetros, emplean la propiedad que tienen los resortes de alargarse o acortarse (deformarse) de modo directamente proporcional a la fuerza aplicada. La ley de deformación de un resorte se conoce como “Ley deHooke” y su expresión vectorial es: donde k representa la “constante elástica del resorte” y (se lee “delta equis”) es la deformación del resorte y el signo menos indica que el sentido de la fuerza (fuerza recuperadora elástica) es contrario al sentido de la deformación del resorte.

Primer Principio de la Estática: “La acción de dos fuerzas F1 y F2 aplicadas en un punto A de un cuerpo rígidoes equivalente a la acción de una única fuerza llamada resultante R de F1 y F2, aplicada en el mismo punto A y que se obtiene como la diagonal del paralelogramo que tiene como lados adyacentes a F1 y F2.”

Segundo Principio de la Estática: “Dos fuerzas F1 y F2 están en equilibrio únicamente si tienen la misma magnitud, la misma recta de acción y sentido opuesto.”
Regla del Paralelogramo: setoma como representantes dos vectores con el origen común, se trazan rectas paralelas a los vectores obteniendo un paralelogramo cuya diagonal coincide con la suma de los vectores.
Analíticamente, el problema se resuelve mediante la suma de dos vectores. en efectoF1 y F2 forman entre si un ángulo alfa, se puede calcular la intensidad de la fuerza resultante mediante.


Centro de Gravedad:...