Estática

CONCEPTOS BÁSICOS
1.1. INTRODUCCION
La mecánica consiste en principios amplios que rigen el comportamiento de los cuerpos.
1.1.1. Aplicaciones a la ingeniería:
Se describe como se aplica a la mecánica en varios campos de la ingeniería.
a) Diseño:
En algunos problemas se pide escoger valores de parámetros que satisfagan criterios específicos de diseño.
b) Seguridad:
En algunosproblemas se pide evaluar la seguridad de dispositivos y escoger valores de parámetros que satisfagan requisitos específicos de seguridad.


1.2. CONCEPTOS FUNDAMENTALES
1.2.1. Mecánica:
Es la ciencia que considera el movimiento de los cuerpos y efectos de las fuerzas sobre este movimiento.
1.2.2. Estadística:
Trata de un cuerpo en reposo o de uno que es la V=cte.
1.2.3. Cinemática:
Alas razones de cambio en las cantidades geométricas en un sistema de movimiento.
1.2.4. Cinética:
Trata de causas y naturaleza del movimiento, que resulta a partir de fuerzas especificadas.
1.2.5. Partícula:
Se define como un cuerpo cuyo tamaño, en una situación física dada no tiene influencia sobre las reacciones a las fuerzas que actúan sobre él.
1.2.6. Fuerza:
Es la acción de uncuerpo sobre otro.
Leyes de Newton:
a.1. Si inicialmente una partícula se halla en reposo, se quedará en reposo
a.2. Si la masa es constante, la suma de las fuerzas es igual al producto de la EF= m.a.
a.3. Las fuerzas ejercidas por dos partículas entre sí, son iguales en magnitud y opuestas en dirección.
1.2.7. Masa:
Es aquella propiedad invariable de un cuerpo que mide su resistencia alcambio de movimiento.
1.2.8. Diagrama de cuerpo libre (DCL)
Es la representación de una partícula o el cuerpo rígido donde se indican fuerzas, distancias y se representa el cuerpo analizando de manera simplificada.
1.3. SISTEMA DE UNIDADES Y CONVERSIONES
1.3.1. Sistema Internacional
Sea estandarizado casi todo el mundo.
a) Unidades básicas
Longitud (m)
Masa (kg)
Fuerza (N)
Tiempo(s)

b) Prefijos
Sirve para expresar cantidades por medio de números de tamaño conveniente.





Tabla 1.1. Prefijos usados comunes en las unidades S.I.
Prefijo
Abreviatura
Múltiplo
Micro
Mili
Kilo
Mega
u
m
k
M
10-6
10-3
103
106

1.3.2. Sistema inglés de unidades
a) Unidades básicas:
Longitud
1 pie= 0.3048 m = 12 pulgadas
1 pul = 1” = 1m = 2,54 cm
1 pie = 1’ =1 ft
Fuerza – libra (lb)
Tiempo – segundo (s)
La masa – es log (slog) →1 slog = 14,59 Kg
2da. Ley de Newton → F= m. a


b) Otras unidades
La milla ( 1 mi = 5280 pies)
Kilolibra (1 klb= 1000 lb = 1 Kip)

1.3.3. Sistema Técnico
Se definió una de las unidades fundamentales la fuerza.
Unidad de fuerza: 1 kg = 1 kg f = 9.81 9.81 N
Unidad de masa: UTM
1.3.4. Conversión práctica deunidades
1 kg= 1 kg f = 9,81 N
1 Kg f/cm2 = 105 = 100 kpa

Tabla 1.2. Equivalencia entre unidades
Magnitud
Ingles a S.I.
Longitud
1 in = 2,54cm
1 ft = 30,48 cm
Fuerza
1 lb = 4,448 N
1 lb = 0,453 kgf
Presión
1 psi = = 6,895 kpa
1= 47,88 Pa
Trabajo
1lb . pie = 1.355 Joule
Momento
1 lb. Pulg = 0.113 NoM


VECTORES Y FUERZAS
2.1. INTRODUCCIÓN
Una fuerza se creó porla interacción de dos cuerpos a menudo se utilizó el término vector, por definirse a las cantidades vectoriales, velocidad, aceleración, etc.
2.2. VECTORES Y CANTIDADES VECTORIALES
Un vector se representa geométricamente por un segmento dirigido.

La magnitud del vector es la longitud de la flecha
La dirección es definida por el ángulo
El sentido queda indicado por la cabeza d laflecha.
2.2.1. Tipos de vectores:
a) Vector fijo:
No se puede cambiar el punto de aplicación, sin cambiar el (punto fijo) significado físico.
b) Vector libre:
Un vector no se puede trasladar sobre su recta de acción.
2.2.2. Operaciones Vectoriales:
a) Suma de vectores:
Dos vectores se suman para formar un vector resultante usando la ley del paralelogramo.

También se pueden sumar...