La estática es la parte de la mecánica que se ocupa del
estudio y como llegar al equilibrio de las fuerzas en
oportunidad de un cuerpo en reposo. La mecánica se
divide en tres ramas principales.
Mecánica de los
cuerpos rígidos
Mecánica de los cuerpos deformables
Mecánica de fluidos
Estática de cuerpos rígidos
Se estudia la estática de los
cuerpos rígidos, los cuales
poseen forma y dimensiones.
las fuerzas aplicadas sobre los
cuerpos rígidos ocasionan que
estos se desplacen y giren
alrededor de un punto o de un
eje.
Principio de transmisibilidad
Las condiciones de un cuerpo rígido no se modificaran si
al aplicar la fuerza F en un determinado punto, con una
magnitud, dirección y sentido es reemplazada por otra
fuerza P de igual magnitud, direción y sentido, pero
aplicada en cualquier otro punto que pertenezca a la
misma linea de acción de la primera fuerza.
Producto Vectorial
Es una operación matemática mediante la cual es
posible multiplicar dos vectores, también conocido
como producto cruz (x).
Se define como:
Ejemplo
Producto
Escalar
Se reconoce como producto punto
(.) el resultado del producto
escalar entre dos vectores que se
encuentran contenidos en un
plano es un escalar, es decir una
magnitud.
Se define como:
Pueden expresarse
de la siguiente
manera.:
Producto triple escalar
También llamado
como producto mixto.
Geométricamente,
sirve para calcular el
volumen del
paralelepípedo.
Equilibrio de un cuerpo rígido en el plano
Estas ecuaciones se refieren a
fuerzas o acciones que
ocasionan desplazamientos del
cuerpo rígido en dirección X o Y,
y a las reacciones que se oponen
a dicho despazamiento.
Esta ecuación se refiere a
fuerzas o acciones que
ocasionan el giro del cuerpo
rígido alrededor de un punto o
de un eje y a las reacciones
que se oponen a dicho giro.
Tipos de apoyos que se utilizan
en el plano:
Apoyo directo
Apoyo
libre
Articulación
Empotramiento
Equilibrio de un cuerpo rígido en el espacio
Las ecuaciones utilizadas son las siguientes:
Estática de partículas
Se dice que una partícula se encuentra en
equilibrio si la resultante de las fuerzas
que actúan sobre esta es cero.
Formulas
Conceptos fundamentales
Leyes de Newton
1. Ley. Una partícula permanecerá en reposo o se
moverá a velocidad constante si la resultante de
las fuerzas que actúan sobre ella es cero.
2. Ley. Si la resultante de las fuerzas que actúan
sobre una partícula es diferente de cero, la
partícula tendrá una aceleración proporcional a
la magnitud de la resultante y en el sentido de
esta. se representa mediante la expresión:
3. Ley. A toda acción correspondiente una
reacción de igual magnitud, pero de
sentido contrario.
Espacio
Posición de una partícula
en tres dimensiones
Tiempo
Mide los intervalo
entre eventos
Fuerza
Es la acción sobre un cuerpo, por lo
general es la ultima fuerza que se
representa sobre un cuerpo.
Sistemas de unidades
Sistema Internacional de Unidades
Las unidades fundamentales
son kg, m y s.
Conversión de unidades
En ocasiones es necesario
convertir algunas unidades
de un sistema a otro a fin de
que exista congruencia.
Vectores
Suma de vectores
Método del paralelogramo
Consiste en sumar dos vectores, los cuales se
olocan en el mismo origen, al tiempo que se
trazan lineas paralelas a los vectores, para que
coincidan con los extremos de los mismos.
Componentes
rectangulares de un
vector en el plano
Son perpendiculares
entre si y forman un
ángulo recto.
Es la representación gráfica
que describe una cantidad
física. Esta conformada por,
Magnitud, Origen, dirección y
sentido.
Vectores unitarios
Posee las mismas propiedades
de su vector original pero su
magnitud es la unidad, por lo
que su dirección y sentido
permanecen iguales.