Fisica Vectores

FISICA IV

UNIDAD I: ESTATICA

La mecánica es una rama de la Física, dedicada al estudio de los movimientos y estados en que se encuentran los cuerpos. Describe y predice las condiciones del reposo y movimiento de los cuerpos, bajo la acción de los cuerpos, bajo la acción de las fuerzas. Se divide en dos partes: Cinemática que estudia las diferentes clases de movimiento de los cuerpos sinatender las causas que lo producen y la dinámica que estudia las causas que originan el movimiento de los cuerpos. La estática queda comprendida dentro del estudio de la dinámica, analiza las causas que permiten el equilibrio de los cuerpos.

La palabra estática se deriva del griego estáticos que significa inmóvil. La estática, como parte de la dinámica, se encarga de estudiar todos aquelloscasos en que los cuerpos sometidos a la acción de varias fuerzas no se mueven, toda vez que las fuerzas se equilibran entre si. También estudia aquellos casos en que la resultante de las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en movimiento es nula y el cuerpo sigue desplazándose con movimiento rectilíneo uniforme.

1.1 VECTORES.

1.1.1 Introducción.

Algunas cantidades pueden describirse totalmentepor un número y una unidad. Sólo importan las magnitudes en los casos de un área de 12 m2, un volumen de 40 ft3, una distancia de 50 km. Este tipo de cantidades se llaman cantidades escalares.

Una cantidad escalar se especifica totalmente por su magnitud, que consta de un número y una unidad. Por ejemplo: rapidez (15 mi/hr), distancia (12 km) y volumen (200 cm3).

Algunas cantidades físicas,como la fuerza y la velocidad, tienen dirección, sentido y además magnitud. Por eso se les llama cantidades escalares.

Una cantidad vectorial se especifica totalmente por una magnitud, un sentido y una dirección. Por ejemplo desplazamiento (20 m, norte) y velocidad (40 mi/hr, 30° Norte).

Características de un vector

Un vector cualquiera tiene las siguientes características:

1. Puntode aplicación u origen.
2. Magnitud. Indica su valor y se representa por la longitud del vector de acuerdo a su escala convencional.
3. Dirección. Señala la línea sobre la cual actúa.
4. Sentido. Indica hacia donde va el vector.



Fig. 1.1 Estos vectores tienen la misma dirección
pero diferente sentido.

Clasificación de los vectores.

Los vectores pueden clasificarseen coplanares, si se encuentran en el mismo plano, o en dos ejes, y no coplanares si están en diferente plano, es decir, en tres ejes.




Fig. 1.2 Ejemplos de vectores coplanares
y no coplanares.

Sistema de vectores.

Se tiene un sistema de vectores colineales cuando dos o más vectores se encuentran en la misma dirección o línea de acción. Un sistema de vectores esconcurrente cuando la dirección o línea de acción de los vectores se cruza en algún punto.








Fig. 1.3 Sistema de vectores colineales. Fig. 1.4 Ejemplos de vectores concurrentes.

Propiedades de los vectores.

Los vectores tienen las siguientes propiedades: propiedad de transmisibilidad del punto de aplicación, el efecto externo de un vector no semodifica si es trasladado en su misma dirección, es decir, sobre su propia línea de acción; propiedad de los vectores libres, los vectores no se modifican si se trasladan paralelamente a sí mismos.

Fig. 1.6 Propiedad de los vectores libres. (a) Dos vectores
Fig. 1.5 Propiedad de transmisibilidad del libres. (b) Los vectores no se modifican si se
puntode aplicación de un vector. trasladan paralelamente a sí mismos.

Resultante y equilibrante de un sistema de vectores.

La resultante de un sistema de vectores es el vector que produce él sólo, el mismo efecto que los demás vectores del sistema. Por ello un vector resultante es aquel capaz de sustituir un sistema de vectores.

La equilibrante de un sistema de...