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ESTATICA
Estática del sólido. Sección de la Mecánica Teórica que estudia las propiedades generales de las fuerzas y las condiciones de equilibrio de los cuerpos sólidos bajo la acción de las fuerzas aplicadas.
Definición
La Estática es la sección de la Mecánica Teórica que estudia las propiedades generales de las fuerzas y las condiciones de equilibrio de los cuerpos sólidos bajo la acción delas fuerzas aplicadas. (Nikitín, 1980, p.23).
Por equilibrio de un cuerpo sólido en las Estática se comprende su estado de reposo respecto a un sistema de coordenadas que se considera inmóvil.
La Estática como ciencia que estudia el equilibrio de los cuerpos sólidos tiene gran importancia en la construcción de obras de ingeniería. Para asegurar la estabilidad de estas obras, el material y lasdimensiones de sus elementos se eligen de manera que las deformaciones bajo las cargas que actúan sobre éstas sean muy pequeñas.
Nociones principales de la Estática
Punto material y cuerpo rígido
Para estudiar más profundamente cualquier fenómeno de la naturaleza, en la ciencia se recurre a las abstracciones, concentrando la atención en las partes más importantes de este fenómeno y rechazandolas secundarias. En la Mecánica Teórica las abstracciones de este tipo son nociones acerca del punto material y el cuerpo rígido.
La partícula material, cuyas dimensiones en las condiciones del problema estudiado pueden ser despreciadas, se llama punto material. Este difiere del punto geométrico en que el punto material presupone la concentración de determinada cantidad de materia. Gracias a estoel punto material posee la propiedad de inercia y la capacidad de actuar recíprocamente con otros puntos materiales.
Todo cuerpo físico es representado en la Mecánica como un sistema de puntos materiales. Por sistema de puntos materiales se entiende determinado conjunto de partículas materiales que actúan entre sí de acuerdo con la ley de la igualdad de acción y reacción. Llamase rígido a uncuerpo en el cual la distancia entre cada par de puntos permanece invariable en todas las condiciones. En otras palabras, el cuerpo rígido conserva invariable su forma geométrica, así como cada una de sus partes, es decir, este cuerpo no se deforma.


Fuerza
En la Mecánica se llama fuerza a la medida cuantitativa de la interacción mecánica de los cuerpos materiales. Como resultado de estainteracción puede producirse un cambio del estado cinemática de los cuerpos materiales, es decir, pueden cambiar no solamente su posición en el espacio, sino también las velocidades de los puntos del cuerpo. Teniendo en cuenta los problemas de la Estática, se considera como fuerza la acción de un cuerpo sobre otro expresado en forma de presión, atracción o repulsión.
El ejemplo más simple de una fuerza esla fuerza de la gravedad. Esta es la fuerza con la cual todo cuerpo es atraído por la Tierra. Como resultado de esto un cuerpo no libre ejerce presión sobre su apoyo (acción estática de la fuerza) y, al quedar libre, cae a la Tierra con una aceleración igual a g (acción dinámica de la fuerza). En el sistema internacional la unidad de fuerza es el newton (N). Un newton es la fuerza que debeaplicarse a una masa de un kilogramo para comunicarle una aceleración de 1 m/s2.
La acción de la fuerza sobre un cuerpo se caracteriza por el punto de aplicación de ésta, su dirección y valor numérico. La recta por la cual está dirigida dicha fuerza se llama línea de acción de la fuerza. El valor numérico, módulo de la fuerza, se halla mediante la comparación de éste con la unidad de fuerza.
La fuerzaes una magnitud vectorial, por eso se representa gráficamente por medio de un vector. La longitud del vector representa, determinada escala, el módulo (valor numérico) de la fuerza; la recta, en la cual está situado el vector, y su dirección indican la línea de acción y la dirección de la fuerza.
Axiomas de la Estática
Aparte de la primera (ley de la inercia) y tercera (ley de igualdad de la...