Fisica

INSTITUTO TECNOLOGICO DE VILLAHERMOSA.
FISICA
INTRODUCCION ALA ESTATICA DE LA PARTICULA Y DEL CUERPO RIGIDO

29/11/2010

ALUMNO: LUIS FELIPE MAYO HERNANDEZ.

CONTENIDO
4.1 FUERZAS EN EL PLANO Y EN EL ESPACIO……………………………3

4.2 EQUILIBRIO DE UNA PARTICULA……………………………..…………5

4.3 MOMENTO DE UNA FUERZA.6

4.3.1 RESPECTO A UN PUNTO…………………………………………7

4.3.2 RESPECTO A UNEJE……………………………………………..8

4.3.3 MOMENTO DE UN PAR, PARES EQUIVALENTES Y SUMA DE PARES………………………………………………………………….9

4.4 REACCIONES EN APOYO Y CONECCIONES………………………..10

4.5 EQUILIBRIO DE CUERPOS RIGIDOS…………………………………..11

4.1 FUERZAS EN EL PLANO Y EN EL ESPACIO.
Movimiento de un cuerpo por un plano horizontal:
En este caso, la fuerza que actúa sobre el cuerpo perpendicularmente al plano de deslizamiento es su peso Peso = m · g ysegún la figura de la derecha, es obvio que N=Peso=m·g (1) (como vemos en la cruz de fuerzas del sistema). Por tanto, la fuerza de rozamiento valdrá: Fr=µ·N=µ·m·g. La fuerza efectiva que dé origen a la aceleración del objeto será: Fefectiva=Faplicada-Fr=Fa-µ·m·g (2).
Para resolver problemas de este tipo tendremos en cuenta el Segundo Principio de Newton (F=m·a) e igualaremos esta fuerza alproducto de la aceleración por la masa del objeto. Así pues, reajustaremos la ecuación para despejar la incógnita que nos pidan. Normalmente ésta será la aceleración del sistema. Por lo tanto: m·a = Fa-µ·m·g, de donde: a=(Fa-µ·m·g)/m.
Si el objeto no es empujado, sino que se abandona libremente a sí mismo, no habrá fuerza aplicada. La aceleración vendrá dada por: a=-(µ·m·g)/m.
Caída de un cuerpo porun plano inclinado:
Si se trata de un plano inclinado la cruz de fuerzas del sistema queda como vemos a la derecha. Esta vez, la fuerza que produce el movimiento de caída no es únicamente el peso del cuerpo sino su componente en la dirección del plano, el seno del ángulo de inclinación. Y la fuerza normal N es la componente del peso que va en dirección perpendicular al plano, el coseno delángulo de inclinación. Es decir, que la fuerza aplicada a la caída será: Fa=m·g·senα, y la normal: N=m·g·cosα.
El valor de la fuerza de rozamiento será: Fr=µ·N=µ·m·g·cosα.
Por lo tanto, la fuerza efectiva será la suma de fuerzas del sistema: F=Fa-Fr=m·g·senα-µ·m·g·cosα.
Si aplicamos la Segunda Ley de Newton, la ecuación fundamental de la dinámica de traslación (F=m·a), podemos plantear:m·a=m·g·senα-µ·m·g·cosα de donde: a=g·senα-µ·g·cosα=g(senα-µ·cosα).
4.1 FUERZAS EN EL ESPACIO.
Es cualquier acción o influencia que modifica el estado de reposo o de movimiento de un objeto. La fuerza que actúa sobre un objeto de masa m es igual a la variación del momento lineal (o cantidad de movimiento) de dicho objeto respecto del tiempo. En el Sistema Internacional de unidades, la fuerza se mide en newton:1 newton (N) es la fuerza que proporciona a un objeto de 1 kg de masa una aceleración de 1 m/s2.
La fuerza es una magnitud vectorial, puesto que el momento lineal lo es, y esto significa que tiene módulo, dirección y sentido. Al conjunto de fuerzas que actúan sobre un cuerpo se le llama sistema de fuerzas. Si las fuerzas tienen el mismo punto de aplicación se habla de fuerzas concurrentes. Sison paralelas y tienen distinto punto de aplicación se habla de fuerzas paralelas.
Cuando sobre un objeto actúan varias fuerzas, éstas se suman vectorialmente para dar lugar a una fuerza total o resultante. Si la fuerza resultante es nula, el objeto no se acelerará: seguirá parado o detenido o continuará moviéndose con velocidad constante. Esto quiere decir que todo cuerpo permanece en estado dereposo o de movimiento rectilíneo y uniforme mientras no actúe sobre él una fuerza resultante no nula (equilibrio de traslación).
Una fuerza es siempre una acción mutua que se ejerce entre dos objetos (fuerzas exteriores) o entre dos partes de un mismo objeto (fuerzas interiores). Así, un objeto experimenta una fuerza cuando otro objeto lo empuja o tira de él. Si...