Fuerzasestatica 121113151417 Phpapp02

UNIVERSIDAD NACIONAL

“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”
CURSO: FISICA I
TEMA: FUERZAS - ESTATICA
Profesor: Mag. Optaciano Vásquez García
HUARAZ

2010

I.

FUERZA

• En física, la fuerza es todo agente capaz de modificar la
cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos. Es decir,
la fuerza expresa la acción mecánica de un cuerpo sobre
otro.
• Siendo la fuerza una cantidad vectorial suespecificación
completa requiere de: (a) una intensidad, (b) una dirección y
sentido, y (c) un punto de aplicación.

ELEMENTOS DE LA FUERZA

I.

FUERZA_1

La fuerza produce dos efectos:
A. Exteriores: En la estructura el efecto exterior de la fuerza F =
500 N, es las reacciones que aparecen sobre las varillas y
sobre el perno.
B. Interiores: El efecto interior de la fuerza F es las
deformaciones y esfuerzosresultantes distribuidos en el seno
del material

I.

FUERZA_2

Al estudiar la mecánica de los cuerpos rígidos donde se tiene
en cuenta el efector exterior podemos considerar a la fuerza
como un vector deslizante es decir, goza del principio de
transmisibilidad, esto es, la fuerza puede considerarse
aplicada en cualquier punto de su línea de acción sin que
altere su efecto exterior sobre elcuerpo

II. CLASES DE FUERZAS
1. FUERZAS DE CONTACTO. 2. FUERZAS MASICAS
se crean por acción a
Se generan mediante el
distancia. Ejm. la fuerza
contacto físico directo entre
gravitacional, eléctrica y
dos cuerpos
magnética.

II. CLASES DE FUERZAS_2
1.

FUERZAS CONCENTRADAS .
Aquellas que se consideran
aplicada en un punto

2. FUERZAS DISTRIBUIDAS
Aquellas que se consideran
aplicadas en una línea, unárea o
un volumen

III. UNIDADES DE FUERZA
• Una fuerza puede medirse comparándola con otras fuerzas
conocidas, recurriendo al equilibrio mecánico, o por
deformación calibrada de un resorte.
• La unidad patrón de la fuerza en el SI de unidades es el
Newton (1 N)

III. FUERZA RESULTANTE
• Consideremos dos fuerzas actuando sobre un cuerpo como
se ve en la figura .

• Geométricamente se determinamediante la ley del
paralelogramo o triángulo. Su modulo y dirección son

FR  F  F  2 F F cos 
2
1

2
2

2
1

2
2

FR
F1
F2


sen(   ) sen sen

EJEMPLO O1
Determine el ángulo θ para conectar el elemento
a la placa tal que la resultante de las fuerzas F A
y FB esté dirigida horizontalmente a la derecha.
Determine además la magnitud de la fuerza
resultante

EJEMPLO O2
La resultante FR delas dos fuerzas que actúan sobre el
tronco de madera está dirigido a lo largo del eje x positivo y
tiene una magnitud de 10 kN. Determine el ángulo θ que
forma el cable unido a B tal que la magnitud de la fuerza FB
en este cable sea un mínimo. ¿Cuál sería la magnitud de la
fuerza en cada cable para esta situación?

IV.

DESCOMPOSICIÓN DE UNA FUERZA

1. EN DOS DIRECCIONES PERPENDICULARES EN ELPLANO

r
r r
FR  Fx  Fy
r
FR  Fx iˆ  Fy ˆj
r
FR  F cos  iˆ  Fsen ˆj
r
FR  F (cos  iˆ  sen ˆj )
ˆ  (cos  iˆ  sen ˆj )
FR  F12  F22

tg 

Fy
Fx

Ejemplo
Calcule las componentes horizontal y vertical de las fuerzas
mostradas en la figura

IV.

DESCOMPOSICIÓN DE UNA FUERZA

2. EN DOS DIRECCIONES NO PERPENDICULARES EN EL PLANO

r
r
r
FR  FA A  FB  B

Ejemplo
Calcule lascomponentes de la fuerza de 260 N representada
en la figura, una de ellas actúa en la dirección de AB mientras
que la línea de acción de la otra componente pasa por C

Ejemplo
Calcule las componentes de la fuerza de 100 N representada
en la figura , una de ellas actúa en la dirección de AB y la otra
paralela a BC.

EJEMPLO O2
La fuerza de 500 N que actúa sobre la armadura ha de ser
resuelta en doscomponentes actuando a lo largo de los
ejes AB y AC de la estructura. Si la componente de la
fuerza a lo largo de AC es de 300 N dirigida de A C,
determine la magnitud de la fuerza actuante a l largo de AB
y el ángulo θ de la fuerza de 500 N

EJEMPLO O2
La fuerza F de 500 N está aplicada al poste vertical tal
como se indica . (a) Escribir F en función de los vectores
unitarios i y j e identificar...