Mecánica de sólidos 1

Fuerzas

“Usualmente imaginamos una fuerza como empujar o jalar un objeto, tal vez rápidamente, como se golpea una pelota de tenis con una raqueta. Esto quiere decir que se puede controlar la magnitud de la fuerza aplicada y también su dirección, de tal manera que la fuerza es una cantidad vectorial, parecida a la velocidad y la aceleración. Si usted jala un resorte este se deforma. Si jala uncarro lo suficiente este se moverá. Cuando patea un balón se deforma por poco tiempo y se pone en movimiento, todos estos ejemplos se llaman fuerzas de contacto.
Otra clase de fuerzas no implican contacto físico directo alguno, los primeros científicos incluidos Newton, se inquietaron con el concepto de fuerzas que actúan entre dos objetos desconocidos. Con todo Newton aplico el concepto deacción a distancia en su ley de la gravedad, mientras que una masa con determinada ubicación, por ejemplo el sol, afecta el movimiento de un objeto distante, como la tierra a pesar de que no existe contacto físico entre ambos, este tipo de fuerza se llama fuerza de campo.”
(Raymon A. Serway, 2010)



Primera Ley de Newton

“Un objeto se mueve con una velocidad que es constante en magnitud ydirección, a no ser que actué en él, una fuerza resultante diferente de cero. La fuerza neta sobre un objeto se define como la suma vectorial de todas las fuerzas externas ejercidas sobre el objeto.”
(Raymon A. Serway, 2010)




Inercia
“La tendencia de un objeto a continuar en su estado original de movimiento se conoce como inercia. Aunque la inercia es la tendencia de un objeto acontinuar su movimiento en ausencia de una fuerza, la masa es una medida de la resistencia de un objeto a cambiar su movimiento debido a una fuerza, a mayor masa de un cuerpo, es menor la aceleración bajo la acción de una fuerza aplicada determinada.”
(Raymon A. Serway, 2010)




Segunda Ley de Newton

“La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza neta queactúa en el e inversamente proporcional a su masa. De este modo en términos matemáticos la segundo ley de Newton puede reescribirse como:”

(Raymon A. Serway, 2010)








Unidades de fuerza y masa
“La unidad SI de la fuerza es el Newton, cuando 1 Newton de fuerza actúa sobre un objeto que tiene una masa de 1Kg produce una aceleración de 1m/s2 en el objeto. A partir de estadefinición y la segunda ley de Newton, se ve que el Newton se puede expresar en términos de las unidades fundamentales de masa, longitud y tiempo como:

En el sistema estandarizado de Estados unidos, la unidad de fuerza es la libra, la conversión de libras a newton está dada por:



En el sistema estandarizado de Estados unidos, la unidad de fuerza es la libra, la conversión de libras a newton estádada por:”


(Raymon A. Serway, 2010)

Peso
“La magnitud de la fuerza gravitacional que actúa en un objeto de masa m cerca de la superficie de la Tierra se le conoce como peso, w, del objeto dada por:”


(Raymon A. Serway, 2010)




Tercera Ley de Newton
“La fuerza de acción es igual en magnitud a la fuerza de reacción y opuesta en dirección. En todos los casos, las fuerzas deacción y reacción actúan en diferentes objetos.”
(Raymon A. Serway, 2010)





Condiciones de equilibrio de una partícula.

“Se dice que una partícula esta en equilibrio si permanece en reposo y en un principio estaba en reposo, o si tiene una velocidad constante y originalmente está en movimiento, sin embargo, más a menudo el termino equilibrio o, de manera más específica, equilibrio estáticose usa para describir un objeto en reposo. Para mantener el equilibrio es necesario satisfacer la primera ley de Newton, la cual requiere que la fuerza resultante que actúa sobre una partícula sea igual a cero. Esta condición puede ser establecida matemáticamente como:”


(C.Hibbeler, 2010)




Diagrama de cuerpo libre

“Es un diagrama en el cual se indican todas las fuerzas que...