primera condición de equilibrio

TECSUP – PFR

Física II

Unidad II

ESTÁTICA
PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO

1.

ESTÁTICA. PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO.
La estática es la parte de la mecánica cuyo objetivo es estudiar las condiciones
que deben de cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo para que este se
encuentre en equilibrio.
1.1.

EQUILIBRIO
Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando carece detodo tipo de
aceleración.

Si

1.2.

 
a0

El cuerpo estará en equilibrio

TIPOS DE EQUILIBRIO
1.2.1.

EQUILIBRIO ESTÁTICO:
Es aquel equilibrio donde el cuerpo permanece en reposo.
reposo

 
v 0
Como la velocidad es nula, la
aceleración también lo es.

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1.2.2.

EQUILIBRIO CINÉTICO
Es aquel equilibrio donde el cuerpo y la velocidaddel móvil
permanece constante (módulo, dirección y sentido)


v  cte


v


2.

Como la velocidad no varía la
aceleración es nula, por lo tanto el
cuerpo está en equilibrio

PRIMERA LEY DE NEWTON (LEY DE INERCIA)
Si se intenta cambiar el estado de movimiento de cualquier cuerpo, el cuerpo se
resistirá a este cambio. La resistencia de un cuerpo a un cambio en su estado demovimiento se llama inercia. Por ejemplo, considérese dos cilindros sólidos y
grandes de igual tamaño, uno de madera balsa y el otro de acero. Si se
empujaran los cilindros a lo largo de una superficie horizontal y áspera,
evidentemente se requerirá mas esfuerzo para hacer rodar al cilindro de acero.
Del mismo modo, una vez que están en movimiento, se requeriría mas esfuerzo
para llevar elcilindro de acero hasta el reposo. Por lo tanto, se dice que el
cilindro de acero tiene más inercia que el de madera de balsa.
Masa es un término que se emplea para cuantificar la inercia, y la unida de masa
S.I. es el kilogramo. Entre mayor sea la masa de un cuerpo, menos se acelerara
(menos cambiara su estado de movimiento) con la acción de una fuerza aplicada.

“Un cuerpo en reposo permaneceráen reposo y un objeto en movimiento
continuara en movimiento con una velocidad constante (esto es, rapidez
constante en una línea recta) a menos que actué sobre el una fuerza neta
externa (o fuerza resultante)”

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Figura 1

3.

TERCERA LEY DE NEWTON (ACCIÓN Y REACCIÓN)
Una fuerza que actúa sobre un cuerpo siempre es el resultado de su interacción
conotro cuerpo, así que las fuerzas vienen en pares. No podemos tirar de una
perilla sin que esta tire de nosotros. Al patear una pelota, la fuerza hacia delante
que el pie ejerce sobre él lo lanza en su trayectoria, pero sentimos la fuerza que
la pelota ejerce sobre nuestro pie. Si pateamos un peñasco, el dolor que
sentimos se debe a la fuerza que el peñasco ejerce sobre el pie.

La tercera leyde Newton afirma que, “A toda acción se le opone una reacción de
igual magnitud pero en sentido contrario”

4.

FUERZAS CONCURRENTES
Son aquellas fuerzas cuyas líneas de acción concurren en un mismo punto. Son
coplanares cuando están contenidas en un mismo plano.

5.

DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (D.C.L.)
El problema fundamental que se presenta al analizar la estática o dinámica de uncuerpo es la determinación de las fuerzas que interactúan con el cuerpo, y no el
cálculo de las fuerzas, ya que esta se puede realizar con la ayuda de una
calculadora o una PC.
Se debe analizar las interacciones de los otros cuerpos con el cuerpo que se
desea analizar y proceder a graficar los adecuadamente.

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La representación geométrica de estas fuerzas enforma asilada que actúan
sobre el cuerpo se denomina Diagrama de cuerpo Libre (D.C.L.).
Hacer un D.C.L. de un cuerpo es representar gráficamente las fuerzas de
reacción que actúan sobre él. Para hacer esto procedemos de la siguiente
manera:
1.

Ubicamos el punto de concurrencia del cuerpo o sistema.

2.

Se representa al peso del cuerpo mediante un vector dirigido siempre hacia
el...