Decimos que un cuerpo se encuentra en equilibrio estático cuando permanece en estado de reposo ante la acción de unas fuerzas externas. El equilibrio estático se aplica a el cuerpo en sí como a cada una de las partes.
¿Qué es?
Condiciones de equilibrio
-Primera condición de equilibrio: Diremos que un cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación cuando la fuerza resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula: ∑ F = 0.
-Segunda condición de equilibrio: Un cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma de todas las fuerzas que se ejercen en él respecto a cualquier punto es nula. O cuando la suma de los momentos de torsión es cero.
A un cuerpo o conjunto de cuerpos que puede aislarse de los demás cuerpos. Primero elegimos el sistema mecánico que queremos analizar; hecho esto, se aísla este sistema mecánico del resto de cuerpos que lo rodean. Este aislamiento se logra mediante el diagrama del sólido libre.
Es un boceto de un objeto de interés despojado de todos los objetos que lo rodean y mostrando todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
Es la acción que uno ejerce sobre algo, bien sea al tirar o al empujar
Tipos de Fuerzas
La fuerza electromagnética puede dividirse en dos tipos. La fuerza que se da entre dos partículas cargadas en reposo se llama fuerza electrostática.
fuerza de gravedad: está condicionada tanto por la distancia como por la masa de ambos cuerpos.
fuerzas concurrentes :cuando la dirección de sus vectores o sus prolongaciones se cortan en un punto.
Las fuerzas paralelas son aquellas que actúan sobre un cuerpo rígido con sus líneas de acción en forma paralela.
son fuerzas externas, ya que sobre el sistema no actúa la reacción de ninguna de las dos. Las fuerzas externas representan la interacción del sistema con el exterior del mismo.
fuerzas internas: puesto que sobre el sistema actúa la fuerza y su reacción. Las fuerzas internas representan la interacción mutua de las partículas del sistema.
Esto quiere decir que una fuerza puede dar aceleración a un objeto, modificando su velocidad, su dirección o el sentido de su movimiento.
fuerzas de superficie: a las fuerzas que están distribuidas en la superficie del cuerpo como consecuencia del contacto con otros cuerpos.
Fuerza de campo: Es cualquier magnitud física que presenta cierta variación sobre una región del espacio, el campo puede ser un ente no visible pero sí medible.
fuerza de fricción: es realmente la oposición al movimiento de los cuerpos y se da en todos los medios conocidos
La fuerza normal es aquella que ejerce una superficie como reacción a un cuerpo que ejerce una fuerza sobre ella.
La fuerza de fricción es una acción que puede modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo;
Es la línea que señala el punto hacia al que se dirige una fuerza
Cuando existe más de una fuerza tenemos lo que se denomina un Sistema de Fuerzas .
Es un operador elástico capaz de almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido,tiene una gran cantidad de aplicaciones, desde cables de conexión hasta disquetes, productos de uso cotidiano, herramientas especiales o suspensiones de vehículos y sillas plegables.Para calcular la fuerza del muelle se creó la siguiente fórmula física: F=k.(X-X0) Los elementos de dicha fórmula se despliegan de la siguiente manera: F: equivale al módulo de la fuerza que se le aplicará al resorte. K: es la constante elástica del resorte y ésta se relaciona con la fuerza y el alargamiento. Entre mayor sea el valor más trabajo costará estirar el muelle. X0: se refiere a la longitud del muelle sin tener que aplicar alguna fuerza. X: representa la longitud del muelle con la fuerza aplicada.
Una polea es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción, que sirve para transmitir una fuerza.A los conductores con su funda aislante la gente les suele llamar Cables.La polea es el punto de apoyo de una cuerda que moviéndose se arrolla sobre ella sin dar una vuelta completa, actuando en uno de sus extremos la resistencia (R) y en otro la fuerza actuante (F) o potencia.Las poleas simples no son más que una palanca de primer grado, en la que la fuerza F, y la resistencia R se aplican a la misma distancia del eje, que coincide con el radio de la polea. És decir: F=R F por r es igual a R por r
un sistema de referencia inercial es un sistema de referencia en el que las leyes del movimiento cumplen las leyes de Newton y, por tanto, la variación del momento lineal del sistema es igual a las fuerzas reales sobre el sistema, es decir, un sistema en el que:
Pero en cuanto se supere cierta velocidad las cavidades se eliminen para tener una superficie completamente lisa.a aquellas superficies que contienen arrugas, o sea que se presentan al tacto y en general también a la vista, como no lisas, con pliegues o dobleces.
Leyes de Newton
En esta primera ley, Newton expone que “Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él”.Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme , a menos que se aplique una fuerza neta sobre él. Newton toma en cuenta, sí, que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva.
Segunda ley de Newton o ley de aceleración o ley de fuerza. La segunda ley del movimiento de Newton dice que “Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve”.
Tercera Ley de Newton o Ley de acción y reacción. Enunciada algunas veces como que "para cada acción existe una reacción igual y opuesta".Dicho de otra forma, las fuerzas siempre se presentan en pares de igual magnitud, sentido opuesto y están situadas sobre la misma recta.
Hay dos tipos de ecuaciones de fuerza: las "de causas", en las cuales se especifica el origen de la atracción o repulsión.Para analizar los efectos que ejercen los cuerpos sobre otro trabajamos sobre un modelo que llamamos diagrama de cuerpo libre (D.C.L). El diagrama de cuerpo libre consiste en aislar el cuerpo estudiado, dibujarlo solo, reemplazando cada cuerpo que esté en contacto con él por la fuerza correspondiente. Para hacer un buen D.C.L. identificaremos los principales tipos de fuerzas que se ejercen entre los cuerpos.
Se denomina ligadura a las condiciones sobre coordenadas de un sistema que están sujetas a restricciones independientes de las fuerzas actuantes. estructura isostática posee igual número de ecuaciones que de incógnitas, por lo cual, se puede resolver mediante un simple sistema de ecuaciones lineales o por los métodos básicos ya conocidos. Una estructura es internamente hiperestática si las ecuaciones de la estática no son suficientes para determinar los esfuerzos internos de la misma.
Aislamiento mecánico
Diagrama de cuerpo libre
Fuerza
Linea de acción
Sistema de fuerzas
Resorte
Polea,Cable,Cuerda
Superficies rugosas y lisas
Marco de referncia Inercial.
Ligaduras, isostaticidad e hiperestaticidad.
Tipo de contacto, origen de la fuerza y acción sobre el cuerpo que se aísla.