3 Mecanica Estatica Jh 15

MECANICA
Lic. Fis. Jorge Huayta

Fis JORGE HUAYTA

Introducción
Mecánica

ciencia que describe y predice el estado
de reposo o movimiento de los cuerpos
bajo la acción de las fuerzas

Estática = cuerpos en reposo
La mecánica
Dinámica = cuerpos en movimiento

Conceptos básicos

- espacio
- tiempo
- masa
- fuerza

¿ Que es la Biomecánica?

La biomecánica es una
disciplina científica

objetivo

Elestudio de las estructuras
de carácter mecánico
que existen en los seres vivos
(fundamentalmente del cuerpo humano).

ESTÁTICA
Es la parte de la mecanica que trata de las
condiciones de equilibrio entre varias
fuerzas.

El objeto de la estatica es determinar la
fuerza resultante de todas las fuerzas que
actuan sobre un cuerpo para establecer sus
condiciones de equilibrio.

ALGUNAS
DEFINICIONESFis JORGE HUAYTA

Cuerpo Rigido
Cuando en lugar de un punto tenemos un
conjunto de puntos que mantienen
invariables sus distancias mutuas, decimos
que tenemos un sistema o cuerpo rígido.
Cuando los puntos de un sistema rígido
puedan considerarse, desde un punto de vista
macroscopico, distribuidos con continuidad,
el sistema recibe el nombre de sólido.

Cuerpos Rigidos
• Los consideramosindeformables
• Para estudiarlos nos fijamos en su centro
de masa
• Tienen fuerzas internas y externas
actuando sobre ellos
• Las fuerzas externas los hacen
desplazarse o girar (vienen del entorno)

Nocion de FUERZA
“Una acción ejercida sobre un objeto, la cual
puede cambiar el estado de reposo o
movimiento del cuerpo”

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DIAGRAMA DE
CUERPO LIBRE
( DCL)
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Diagrama decuerpo libre
Para resolver problemas de equilibrio de
los cuerpos es importante aislarlos unos de
otros, ello permite hacer un análisis de las
fuerzas conocidas que actúan sobre un
cuerpo, así como las que se desconocen y
se desea calcular.

Diagrama de cuerpo libre: DCL

Aíslar un cuerpo y sobre él graficar
únicamente las fuerzas externas que
soporta, ocasionadas por tener contacto
con otroscuerpos o por atracción
gravitacional.

Diagrama de Cuerpo Libre (DCL)

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DCL: Reacciones en soportes y conexiones

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DCL: Reacciones en soportes y conexiones

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DCL: Ejemplo

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DCL: Ejemplo

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DCL: Ejemplo

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DCL: Ejemplo

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DCL: Ejercicio
Trace el DCL de la palanca

Fis JORGEHUAYTA

DCL: Solucion
DCL de la palanca

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DCL: Ejercicio
La arena mas la tolva D del volquete pesan 5000 lb. Si es
soportado por un pin en A y un cilindro hidráulico en BC.
Trace el DCL de la tolva con la arena

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DCL: Solucion
DCL de la tolva con la arena

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TORQUE O MOMENTO
DE FUERZA

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Torque de una fuerza
La propiedad de lafuerza para hacer girar
al cuerpo se mide con
una magnitud física
que llamamos torque o
momento de la fuerza.

14/04/2015

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F

r

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Torque o Momento de una fuerza.
Su módulo es
= F · r · sen
Como b = r · sen
=F·b
siendo “ ” el ángulo que
forman los dos vectores y “b”
la distancia (más corta) de O
a la recta dirección de F.
La unidad en el S.I. : N·m.
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Cálculo delTorque

Brazo de momento :
En el cuerpo, el brazo
de momento de un
músculo es la distancia
perpendicular entre la
linea de fuerza y el
centro articular.

Par de fuerzas

Par de fuerzas.
Es un sistema formado por dos fuerzas paralelas de
igual módulo pero de sentido contrario aplicadas
sobre un sólido rígido.
Al ser fuerzas iguales y de sentido contrario la fuerza
resultante es nula con lo que nose produce traslación.
Sin embargo, se produce un giro sobre el punto medio
de los puntos de accion de dichas fuerzas debido a
que los Momentos de las mismas tienen el mismo
sentido y sus módulos se suman.
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Par de fuerzas.
d
d
=M=F·— +F·—=F·d
2
2
en donde “d” es
la distancia que
separa las
rectas dirección
de ambas
fuerzas (brazo
del par).
Fis JORGE HUAYTA

Ejercicio
Calcule...