Estatica

2.1. INTRODUCCION CAPiTULO 2 ESTATICA DE PARTICUlAS 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 2.11
Introducci6n Fuerza sobre una partfcula. Resultante de dos fuerzas Vectores Adici6n 0 suma de vectores Resultante de varias fuerzas concurrentes Descomposici6n de una fuerza en sus componentes Componentes rectangulares de una fuerza. Vectores unitarios Adici6n de fuerzas sumando sus componentes X yy Equilibrio de una partfcula Primera ley del movimiento de Newton Problemas relacionados con el equilibrio de una particula. Diagramas de cuerpo libre Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio Fuerza definida en terrnlnos de su magnitud y dos puntos sobre su linea de acci6n Adici6n de fuerzas concurrentes en el espacio Equilibrio de una particula en el espacio

este capitulo seestudiara el efecto de las fuerzas que acnian solas particulas. Primero se aprendera a sustituir dos 0 mas fuerzas acnian sobre una particula por una sola fuerza que tenga el misefecto que eilas. Esta fuerza equivalente sola es la resultante de las fuerzas varias que actiian sobre la particula. Despues se derivaran las relaciones que existen entre las distintas fuerzas que acnian sobre una particulaen un estado de equilibrio y se usaran para determinar algunas de las fuerzas que acnian sobre dicha particula, EI uso de la palabra "partfcula" no significa que este capitulo se limite al estudio de pequefios corpiisculos. Quiere decir que el tamafio y la forma de los cuerpos en consideracion no afectara en la soluci6n de los problemas tratados en este capitulo, y que todas las fuerzas ejercidassobre un cuerpo dado se supondran aplicadas en un mismo punto. Puesto que tal suposicion se verifica en muchas aplicaciones practicas, se podran resolver un buen mimero de problemas de ingenieria. La primera parte de este capitulo esta dedicada al estudio de las fuerzas obtenidas en un mismo plano y la segunda al analisis de las fuerzas en el espacio tridimensional.

En bre que mo

2.12 2.13FUERZAS EN UN PLANO
2.2. FUERZA SOBRE UNA PARTfcUlA. RESULTANTE DE DOS FUERZAS Una fuerza representa Ia acci6n de un cuerpo sobre otro y se caracteriza pOl' su punto de aplicacion, rnagnitud 0 modulo y direccum, Pero las fuerzas sobre una particula tienen el rnisrno punto de aplicaci6n. Por tanto, cada fuerza considerada en este capitulo estara completamente definida por su magnitud 0 modulo)'direcci6n. La magnitud 0 m6dulo de una fuerza se caracteriza por cierto numero de unidades. Como se indico en el capitulo 1, las unidades del SI usadas por los ingenieros para medir Ia magnitud de una fuerza son el newton (N) y su multiple el kilonewton (kN), igual a 1 000 N, mientras que las unidades del sistema de uso cormin en Estados Unidos, empleadas con el mismo fin, son Ia libra (lb) y sumultiple la kilolibra (kip), igual a 1000 lb. La direcci6n de una fuerza se define por la linea de accion y el sentido de la fuerza. La linea de acci6n es Ia linea recta infinita a 10 largo de la cual actua Ia fuerza, se caracteriza por e] angulo que forma con algu.D eje fijo (figura 2.1).

2.14 2.15

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Figura 2.1

b)

16

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La fuerza en sf se represent a por un segmento de esa linea; mediante el uso de una escala apropiada. puede escogerse la longitud de este segmento para representar la magnitud de la fuerza. Finalmente. el sentido de la fuerza debe indicarse por una punta de fIecha. En la definicion de una fuerza es importante indicar su sentido. Dos fuerzascomo las mostradas en las figuras 2.1a y b, que tienen la misma magnitud y la rnisma linea de acci6n pero diferente sentido, tendran efectos opuestos sobre una partfcula. La evidencia experimental muestra que dos fuerzas P y Q que acnian sobre una partfcula A (figura 2.2a) pueden sustituirse pOl' una sola fuerza R que produce el mismo efecto sobre la particula (figura 2.2c). A esta fuerza se le...