fabianoandersonhuare
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Aug 29, 2025
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estaticaa
Size: 1.57 MB
Language: es
Added: Aug 29, 2025
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ESTÁTICA: Cuerpos en equilibrio
DEFINICIÓN Es la parte de la mecánica que se encarga del análisis de fuerzas en sistemas físicos que no cambian su estado de movimiento , es decir, sistemas en equilibrio mecánico . En física, la estática es la rama de la mecánica que estudia los cuerpos en equilibrio , es decir, aquellos que están en reposo o se mueven con velocidad constante (sin aceleración), bajo la acción de fuerzas . Relacionado bajo las 3 leyes de newton .Principio de inercia .Principio de movimiento .Principio de acción y reacción 2
Primera condición de equilibrio: 3 Para comprender en qué consiste la primera condición de equilibrio, analicemos la siguiente situación: un joven parado junto a un quiosco de periódicos observa que un automóvil pasa delante de este con una velocidad constante y siguiendo una trayectoria recta. El automóvil realiza un movimiento rectilíneo uniforme, por lo tanto, su aceleración es cero (a=0). El joven que está en el quiosco está en reposo, es decir, v=0 y a=0. Se observa que el joven y el automóvil tienen una aceleración igual a cero, por lo que podemos decir que ambos objetos están en equilibrio de traslación.
Equilibrio de traslación El equilibrio de traslación se produce cuando la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es igual a cero. Esto implica que: El cuerpo está en reposo (su velocidad es cero y permanece cero). El cuerpo se mueve con velocidad constante en línea recta (movimiento rectilíneo uniforme, lo que significa que su aceleración es cero). 4
Tipos de fuerzas presentes en estática Fuerza Peso (o Fuerza de Gravedad - P o Fg ): Es la fuerza con la que la Tierra (u otro cuerpo celeste) atrae a los objetos hacia su centro. Siempre se dirige verticalmente hacia abajo . Su magnitud se calcula como el producto de la masa del objeto (m) por la aceleración de la gravedad (g): P=m⋅g. Es una fuerza que actúa a distancia. 5
6 Fuerza Normal (N o FN): · Es la fuerza de contacto que una superficie ejerce sobre un objeto que está apoyado sobre ella, y es perpendicular a la superficie de contacto . · Su dirección es siempre opuesta a la fuerza que tiende a comprimir la superficie. · A menudo, en superficies horizontales sin otras fuerzas verticales, su magnitud es igual a la del peso, pero no siempre es así (por ejemplo, en planos inclinados o cuando hay otras fuerzas verticales). · Es una fuerza de contacto.
Tension (T): 7 Es la fuerza que se transmite a través de una cuerda, cable, hilo o cadena cuando estos están estirados. Siempre actúa a lo largo de la cuerda y alejándose del objeto al que está unida . Las cuerdas ideales se consideran sin masa y no elásticas, transmitiendo la fuerza sin pérdidas. Es una fuerza de contacto.
8 Fuerza de Fricción ( o Rozamiento - f o Fr ): Es una fuerza que se opone al movimiento relativo (o a la tendencia al movimiento) entre dos superficies en contacto. Actúa paralela a las superficies de contacto y en sentido contrario al movimiento (o movimiento inminente). Existen dos tipos principales en estática: Fricción Estática (fs): Es la fuerza que impide que un objeto comience a moverse cuando se le aplica una fuerza. Su valor puede variar hasta un valor máximo (fs,max= μ sN), donde μ s es el coeficiente de fricción estática. Fricción Cinética (fk): Es la fuerza que se opone al movimiento una vez que el objeto ya está en movimiento. Su valor es generalmente constante para un par de superficies dadas (fk= μ kN), donde μ k es el coeficiente de fricción cinética. En estática, nos enfocamos en la fricción estática. Es una fuerza de contacto.
Fuerza Elástica (Fe): 9 Es la fuerza que ejerce un resorte o un material elástico cuando es deformado (estirado o comprimido). Se rige por la Ley de Hooke : Fe=k⋅x, donde k es la constante elástica del resorte y x es la deformación (cambio de longitud desde su posición de equilibrio). Siempre tiende a restaurar el resorte a su posición de equilibrio. Es una fuerza de contacto.