la biblia

ESTÁTICA

1. Conceptos básicos.
1.1. Sistema
Es cualquier objeto del cual deseamos ocuparnos.
1.2. Fuerza
Es cualquier influencia capaz de cambiar el estado de movimiento de un objeto.
1.3. Inercia
Es una propiedad de la materia que se manifiesta como la tendencia natural de un objeto material a conservar su estado de reposo o de movimiento.
1.4. Masa
Es una cantidad escalarque mide la inercia.

2. Leyes de Newton.
2.1. Primera Ley (principio de inercia).
“Cuando la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un sistema es nula, éste permanecerá en reposo o se moverá en línea recta con velocidad constante.”

 = , (: se lee "suma")

EJE x: Rx =  Fx = 0, EJE y: Ry =  Fy = 0 (1)

2.2. Segunda Ley (principio de masa).
“Cuando la resultantede todas las fuerzas que actúan sobre un sistema no es nula, éste tendrá una aceleración en la misma dirección de la fuerza resultante la cual es directamente proporcional a la fuerza resultante e inversamente proporcional a la masa del sistema.”




(2)

= m (3)

2.3. Tercera Ley (principio de acción y reacción).
“Cuando un objeto ejerce una fuerza sobre otro, elsegundo ejercerá una fuerza sobre el primero de la misma magnitud pero de dirección opuesta.”



1 = - 2 (4)

1: fuerza del cuerpo 1 sobre el cuerpo 2 (acción / reacción)
2: fuerza del cuerpo 2 sobre el cuerpo 1 (reacción / acción)

3. Torque o momento de fuerza ().
Es una cantidad vectorial que representa el giro de un objeto producido por una fuerza. Ejemplo: véase la seccióntransversal de la puerta de la figura adjunta.



3.1. Definición:
Con referencia a la figura anterior, el torque se expresa:



 = (F sen ) d (Unidad S.I.: N m) (5)

3.2. Otra definición:



Con referencia a la figura adjunta, una definición equivalente es:



 = F (d sen ) (6)

(*) OBSERVACIONES:
1º) Si la fuerza es perpendicular al cuerpo,  = 90 (sen 90 = 1): = F d (valor máximo) (7)

2º) Si la fuerza es paralela (tangente) al cuerpo,  = 0 (sen 0 = 0):
 = 0 (no hay giro)

3º) Si d = 0   = 0 (no hay giro)

4. Condiciones de equilibrio.
4.1. Primera condición (Equilibrio de traslación).

 Fx = 0,  Fy = 0 (8)

4.2. Segunda condición (Equilibrio de rotación).

(respecto a un eje) = 0, (9)

(*) OBSERVACIONES:1º) (sentido horario) = (sentido antihorario), (10)

2º) Un objeto está en equilibrio completo si está a la vez en equilibrio de traslación y en equilibrio de rotación.

3º) Si los giros horarios se consideran positivos, los giros antihorarios se considerarán negativos o viceversa.


DINÁMICA

Es el estudio del movimiento y de las fuerzas que lo determinan.

1. Fuerza derozamiento o fricción (f).
Es la fuerza que se opone al movimiento relativo (o al intento de moverse) de objetos que están en contacto. Ejemplo: Véase los casos de las figuras.

No hay movimiento movimiento por iniciarse En movimiento

(fricción estática) (fricción estática máxima) (fricción cinética)

2. Ley de Coulomb de la fricción.
"La magnitud de la fricción esdirectamente proporcional a la magnitud de la fuerza normal a las superficies en contacto".



f =  N (1)

(*) OBSERVACIONES:
1º) Comportamiento de la fricción (gráfica f vs F):

fricción estática fricción cinética
2º) "" depende de la naturaleza de las superficies en contacto, por lo común:
0    1 
3º) Fricción estática (valor máximo):
fS = S N S: coeficiente derozamiento estático. (2)
4º) Fricción cinética:
fC = C N C: coeficiente de rozamiento cinético. (3)
5º) Por lo común se cumple: S > C

3. Fuerza elástica.
Es cualquier influencia capaz de deformar a un objeto. Ejemplo: Un resorte (ver figura).




F = k x (4)

3.1. Fuerza recuperadora elástica: F´ = - k x (Ley de Hooke) (5)

3.2. Gráfica de la fuerza elástica

tan...