Estatica

Tema 1. Estática de la partícula
1. Divisiones de la Física 2. Partículas o puntos materiales 3. Estática de la partícula 4. Aislamiento de un sistema mecánico

materiales; es decir, serán cuerpos con masa pero sus dimensiones no van a intervenir en la resolución del problema. Habrá veces que no podamos considerar el cuerpo como punto material, pues será necesario considerar sus dimensiones oel giro alrededor de un eje que pase por él. Pero como se ha dicho, no será en este tema.

1. DIVISIONES DE LA FÍSICA La Física establece las leyes que rigen los fenómenos que se producen en el Universo y se divide en las siguientes ramas: • Física Clásica o de Newton: Para cuerpos grandes (macroscópicos) y que se mueven a velocidad mucho menor que la de la luz. • Física Relativista: Paracuerpos que se mueven a velocidades comparables con la velocidad de la luz. • Física Cuántica: Para cuerpos de dimensiones atómicas y subatómicas. La formación en Física que requieren ingenieros y arquitectos es principalmente Física Clásica; por tanto, en Tecnología Industrial estudiaremos Física Clásica, ya que es la que se utiliza en la construcción de estructuras, mecanismos, máquinas térmicas,máquinas hidráulicas, máquinas neumáticas, máquinas eléctricas, etc.

3. ESTÁTICA DE LA PARTÍCULA La Mecánica es la rama de la Física que estudia el estado de reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción de las fuerzas. En los estudios de ingeniería y arquitectura no existe ninguna materia que juegue un papel más importante que la Mecánica. La Mecánica se divide en tres partes: la Estática, quetrata del equilibrio de los cuerpos bajo la acción de fuerzas; la Cinemática, que estudia el movimiento de los cuerpos independientemente de las fuerzas que lo origine y, por último, la Dinámica, que relaciona las fuerzas con los movimientos resultantes. Las fuerzas son las causantes de modificar la velocidad o la forma de los cuerpos. Recuerda que en este tema los cuerpos sobre los que seaplicarán las fuerzas serán considerados como puntos materiales. Recuerda que las fuerzas son magnitudes vectoriales; esto es, tienen módulo, dirección y sentido. Sin embargo, con saber el módulo, dirección y sentido de una fuerza no habremos determinado dicha fuerza por completo, sino que necesitamos conocer, además, sobre qué cuerpo se aplica. Por tanto, cuando trabajemos con fuerzas aplicadas a puntosmateriales, debemos conocer: módulo, dirección, sentido y cuerpo sobre el que se aplica la fuerza. Para determinar una fuerza, también será válido, por supuesto, conocer sus componentes cartesianas o polares y el cuerpo sobre el que se aplica. Vamos a dar una clasificación de las fuerzas. Los cuerpos interaccionan entre sí, esto es, los cuerpos se ven sometidos a fuerzas provocadas por otroscuerpos. Veamos algunos ejemplos: si yo empujo una silla, la silla se ve sometida a una fuerza debida a mí. Si yo suelto una piedra a cierta altura, compruebo que la piedra se ve sometida a una fuerza debida a la Tierra. Si yo acerco limaduras de hierro a un imán, las limaduras se ven sometidas a una fuerza debida al imán. Así, si un cuerpo se ve sometido a una fuerza debida a otro cuerpo, pueden pasardos cosas: que dicha fuerza se deba a que los cuerpos están en contacto (que se toquen) o que dicha fuerza exista aunque dichos cuerpos no estén en contacto. En el primer caso, las fuerzas se llaman de fuerzas de contacto; en el segundo fuerzas a distancia. Son fuerzas a distancia: la fuerza de la gravedad o peso, la fuerza eléctrica y la fuerza magnética. En este tema, la única fuerza adistancia que actuará sobre los cuerpos es su propio peso; por tanto, el resto de fuerzas serán de contacto. El peso P de un cuerpo de masa m es: P = mg, donde m es la masa del cuerpo y g es
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2. PARTÍCULAS O PUNTOS MATERIALES El estudio de las leyes de la naturaleza es cosa complicada. Por eso, intentamos simplificar la realidad, para que sea más fácil su estudio y, por eso, en física hemos...