estatica


Índice







INTRODUCCIÓN


Principalmente la estática es la rama de la mecánica que se ocupa del estudio de las condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo sometido a varias fuerzas se halle en equilibrio.
Los problemas de equilibrio tienen una importancia capital en la construcción de edificios y de maquinas, y de ahí que la estática sea una ciencia fundamental tanto parael arquitecto como para el ingeniero.
Históricamente, la estática es una ciencia muy antigua, ya que empezó a desarrollarse mucho antes que la cinemática y la dinámica, y conceptualmente no muy exigente, pues son pocos los conceptos que es preciso comprender para adquirir un sólido conocimiento de la misma.
Una parte importante de la física trata de los objetos y sistemas que se encuentran enreposo y que permanecen en este estado. A esta rama de la física se le llama estática. Al entrar ahora en el estudio de la Estática, es preciso tener en cuenta las fuerzas y su acción sobre los cuerpos. Por tanto, es imprescindible conocer los puntos de aplicación de dichas fuerzas, ya que de ellos depende el tipo de movimiento o el reposo resultante. Como es bien sabido, los cuerpos por acción delas fuerzas no sólo se mueven, sino que además se pueden deformar.
La Estática estudia las condiciones de equilibrio de los cuerpos sometidos a diversas fuerzas. Al tratar la Tercera Ley de Newton, se menciona la palabra reacción al resumirse esa Ley en la expresión: “A toda acción corresponde una reacción igual y opuesta”. Se dice que no se trata de dos fuerzas que se equilibran porque no sonfuerzas que obren sobre el mismo cuerpo, sin embargo, hay ocasiones en que las fuerzas efectivamente están en equilibrio.

OBJETIVOS
Nuestro objetivo principal es dar a conocer lo que es la estática y en los campos que se aplica así como sus aplicaciones, efectos y su influencia en nuestra vida diaria.



1.2 RESULTANTE DE FUERZAS COPLANARES
Cuando sobre un cuerpo o sólido rígido actúanvarias fuerzas que se aplican en el mismo punto, el cálculo de la fuerza resultante resulta trivial: basta sumarlas vectorialmente y aplicar el vector resultante en el punto común de aplicación. El equilibrio mecánico es una situación estacionaria en la que se cumplen una de estas dos condiciones:
1. Un sistema está en equilibrio mecánico cuando la suma de fuerzas y momentos, sobre cada partícula delsistema es cero.

2. Un sistema está en equilibrio mecánico si su posición en el espacio de configuración es un punto en el que el gradiente de energía potencial es cero. Como consecuencia de las leyes de la mecánica, una partícula en equilibrio no sufre aceleración lineal ni de rotación, pero puede estar moviéndose a velocidaduniforme o rotar a velocidad angular uniforme. Esto es ampliable a un sólido rígido. Las ecuaciones necesarias y suficientes de equilibrio mecánico son:
Una partícula o un sólido rígido esta en equilibrio de traslación cuando: la suma de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es cero.
En el espacio, tiene tres ecuaciones de fuerzas, una por dimensión; Descomponiendo cada fuerza en suscoordenadas tenemos:

1.3 COMPONENTES RECTANGULARES DE UNA FUERZA
En muchos problemas será conveniente descomponer una fuerza en sus componentes perpendiculares entre sí. En la figura 2.18, la fuerza F se ha descompuesto en una componente Fxa lo largo del eje x y una componente Fy a lo largo del eje y. El paralelogramo trazado para obtener las dos componentes es un rectángulo, y las fuerzas Fx y Fy sellaman componentes rectangulares.





Los ejes x y y suelen elegirse a lo largo de las direcciones horizontal y vertical, respectivamente, como se muestra en la figura 2.18; sin embargo, pueden seleccionarse en cualquiera otras direcciones perpendiculares, tal como indica la figura 2.19.






En este punto se introducirán dos vectores de magnitud unitaria dirigidos a lo largo de los...