equilibrio

Tema N° 2: Equilibrio
de una Partícula en 2D

MECÁNICA VECTORIAL


Partícula

Fuerza

Se le denomina así a los cuerpos con
dimensiones despreciables. Por lo
tanto, su masa se le puede considerar
como una masa puntual. Lo mismo
sucede con su posición y punto de
aplicación de fuerzas, el cual se le
considera como un solo punto.

Es la acción de un cuerpo sobre otro
que tiende adesplazarlo en la
dirección de la misma fuerza.
La acción de la fuerza puede ser por
contacto o a distancia. La fuerza se
caracteriza por tener una magnitud,
una dirección y sentido; y un punto de
aplicación.

Angel A. F.

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Unidades de medición
Son 4 las cantidades básicas de medición: longitud, tiempo, masa y fuerza.

Sistema Internacional (SI)

Sistema Inglés

Longitud

m(cm)

Tiempo
Masa
Fuerza

s
kg
N

pie (ft)
pulgada (in)
s
slug
lb

• En algunos casos se utiliza como medida de fuerza al kgfuerza.
Estas son algunas conversiones:
• 1 m = 3.281 ft
• 1 in = 1 pulg = 2.54 cm
• 1 ft = 12 pulg
• 1 slug = 14.59 kg
• 1 N = 0.225 lb
• 1000 N = 1 KN
• 1000 lb = 1 Kip
• 1 kgf = 9.81 N
Angel A. F.

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Fuerzas mecánicas
Peso:
•

•

•De todas las fuerzas de la naturaleza, la más
conocida por afectarnos constantemente, es
el peso
El peso es la fuerza con que la Tierra atrae a
un cuerpo.
wpeso = m · g
No hay que confundir peso con masa, ya que
se trata de magnitudes distintas.

w

La fuerza normal
• La fuerza normal es un tipo de fuerza de
contacto ejercida por una superficie sobre un
objeto. Esta actúaperpendicular y hacia
afuera de la superficie.
• La fuerza normal (FN o N) se define como la
fuerza de igual magnitud y dirección, pero
diferente sentido, que ejerce una superficie
sobre un cuerpo apoyado sobre la misma..

Angel A. F.

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Tensión
•

Es una fuerza que tira; por ejemplo, la
fuerza que actúa sobre un cable que
sostiene un peso. Cuando un material esta
sometido a tensión sueleestirarse, y
recupera su longitud original(deformación
elástica), si esta fuerza no supera el límite
elástico del material. Bajo tensiones
mayores, el material no vuelve
completamente
a
su
situación
original(deformación plástica), y cuando
la fuerza es aún mayor, se produce la
ruptura del material.

T

Angel A. F.

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Comprensión
•

•

•

Es una fuerza que prensa, estotiende a
causar una reducción de volumen.
Si el material es rígido la deformación será
mínima ,siempre q la fuerza no supere sus
limites; si esto pasa el material se doblaría
y sobre el se produciría un esfuerzo de
flexión.
Si el material es plástico se produciría una
deformación en la que los laterales se
deformarían hacia los lados.

Angel A. F.

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Fuerza de Fricción
•

Sedefine como fuerza de rozamiento o
fuerza de fricción entre dos superficies en
contacto a la fuerza que se opone al
movimiento de una superficie sobre la otra
(fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza
que se opone al inicio del movimiento
(fuerza de fricción estática).

fr

f  N
0  k  s  1
Angel A. F.

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Fuerzas Concentradas
Aquellas que se consideran aplicada en unpunto

Fuerzas Distribuidas
Aquellas que se consideran aplicadas en una
línea, un área o un volumen

Angel A. F.

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Equilibrio de una Partícula en 2D
Equilibrio: Si la resultante de todas las
fuerzas que actúan sobre una partícula es
cero, la partícula se encuentra en equilibrio.
Para poder asegurar que un cuerpo sobre el
que interaccionan diversas fuerzas se
mantiene en equilibriose debe cumplir la
primera ley de Newton, la cual nos dice:

Condiciones
de
equilibrio:
Como
consecuencia de la primera ley de Newton, la
condición de equilibrio de una partícula viene
dada por las siguientes expresiones:

y en el plano

“Si la resultante que actúa sobre una partícula
es cero, la partícula permanecerá en reposo (si
originalmente estaba en reposo) o se moverá
con...