Fuerzas que actúan sobre el cartel

ESTATICA

FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE EL CARTEL

PESO DEL CARTEL

ECUACIONES QUE SE PLANTEA

La estática se inventó para resolver problemas de Ingeniería. Principalmente problemas de Ingeniería civil y problemas de Ingeniería mecánica. El primero que empezó con esto fue Galileo Ídolo. ( Año 1500, más o menos ). La idea de Galileo era tratar de calcular cuánto valía la fuerza que actuaba sobre un cuerpo. Ahora...

¿ Para que quiere uno saber qué fuerza actúa sobre un cuerpo ?

Rta: Bueno, a grandes rasgos digamos que si la fuerza que actúa sobre un cuerpo es muy grande, el cuerpo se puede romper. Muchas veces uno necesita poder calcular la fuerza que actúa para saber si el cuerpo va a poder soportarla o no.

Mirá estos ejemplos: Los carteles que cuelgan en las calles suelen tener un cable o un alambre que los sostiene. El grosor de ese alambre se calcula en función de la fuerza que tiene que soportar. Esa fuerza depende del peso del cartel y se calcula por estática.

EL ALAMBRE SE PUEDE ROMPER SI EL PESO DEL CARTEL ES MUY GRANDE

En los edificios, el peso de toda la construcción está soportado por las columnas. El gro- sor de las columnas va a depender de la fuerza que tengan que soportar. En las repre- sas, el agua empuja tratando de volcar la pared. La fuerza que tiene que soportar la pa- red se calcula por estática. El grosor de la pared y la forma de la pared se diseñan de acuerdo a esa fuerza que uno calculó.

FUERZAS QUE ACTÚAN SOBRE UN EDIFICIO Y SO- BRE UNA REPRESA

El cálculo de las fuerzas que actúan sobre un puente es un problema de estática. A grandes rasgos, cuando uno quiere saber como tienen que ser las columnas y los

cables que van a sostener a un puente, tiene que resolver un problema de estática.

LOS CABLES Y LAS COLUMNAS SOPORTAN TODA LA FUERZA EN UN PUENTE

En las máquinas, el cálculo de fuerzas por estática es muy importante. Por ejemplo, en los trenes hay un gancho que conecta un vagón con otro. El grosor de ese gancho se saca resolviendo un problema de estática.

Hoy en dia todos estos cálculos los hacen las computadoras. Pero lo que hace la máquina no es nada del otro mundo. Hace las mismas cuentas que vos vas a hacer al resolver los problemas de la guía. Solamente que ella las hace millones y millones de veces.

¿ QUÉ SIGNIFICA RESOLVER UN PROBLEMA DE ESTÁTICA ?

En estática a uno le dan un cuerpo que tiene un montón de fuerzas aplicadas. Resolver un problema de estática quiere decir calcular cuánto vale alguna de esas fuerzas. En es- tática todo el tiempo hablamos de fuerzas. Entonces primero veamos qué es una fuerza.

FUERZA

Es la acción que uno ejerce con la mano cuando empuja algo o tira de algo. Por ejemplo:

A esta acción uno la representa poniendo una flechita para el mismo lado para donde va la fuerza. Si un señor empuja una heladera, al empujarla ejerce una fuerza. Esta fuerza ellos la representan así:

Hay otro tipo de fuerza que siempre aparece en los problemas de estática que es la fuerza PESO. La Tierra atrae a las cosas y quiere hacer que caigan. A esta fuerza se la llama peso. Por ejemplo, si yo suelto un ladrillo, cae. En ese caso la fuerza peso está actuando de la siguiente manera:

Vamos a este otro caso. Supongamos que cuelgo un ladrillo del techo con una soga. El ladrillo no se cae porque la soga lo sostiene. Ellos dicen entonces que la soga está ejer- ciendo una fuerza hacia arriba que compensa al peso. A esa fuerza se la llama tensión. ( Tensión, tensión de la soga, fuerza que hace la cuerda, es lo mismo ). La tensión de una soga se suele representar así:

FUERZAS CONCURRENTES ( Atento )

Cuando TODAS las fuerzas que actúan sobre un mismo cuerpo PASAN POR UN MIS- MO PUNTO, se dice que estas fuerzas son concurrentes. ( = Que concurren a un mismo punto ). A veces también se las llama fuerzas copuntuales. Lo que tenés que entender es que si las fuerzas son copuntuales vos las podés dibujar a todas saliendo desde el mismo lugar. Por ejemplo, las siguientes fuerzas son concurrentes:

También las fuerzas pueden no pasar por el mismo lugar. En ese caso se dice que las fuerzas son no-concurrentes. Acá tenés un ejemplo:

Los problemas de fuerzas copuntuales son los que se ven primero porque son más fáci- les. Después vienen los problemas de fuerzas no-copuntuales que son más difíciles. Ahí hay que usar momento de una fuerza y todo eso.

SUMA DE FUERZAS - RESULTANTE.

Supongamos que tengo un cuerpo que tiene un montón de fuerzas aplicadas. Lo que es- toy buscando es reemplazar a todas las fuerzas por una sola. Esa fuerza actuando sola tiene que provocar el mismo efecto que todas las otras actuando juntas. Por ejemplo, suponé que un auto se paró. Se ponen a empujarlo 3 personas. Yo podría reemplazar a esas 3 personas por una sola que empujara de la misma manera. Hacer esto es “ hallar la resultante del sistema de fuerzas“ . Concretamente, hallar la resultante quiere decir calcular cuanto vale la suma de todas las fuerzas que actúan.

Atención, las fuerzas no se suman como los números. Se suman como vectores.

A la fuerza resultante de la llama así justamente porque se obtiene como “ resultado“ de sumar todas las demás. Hay 2 maneras de calcular la resultante de un sistema de fuerzas: Uno es el método gráfico y el otro es el método analítico. En el método gráfico uno calcula la resultante haciendo un dibujito y midiendo con una regla sobre el dibujito. En el método analítico uno calcula la resultante en forma teórica haciendo cuentas.

SUMA DE FUERZAS GRAFICAMENTE – METODO DEL PARALELOGRAMO.

Este método se usa solo cuando tengo 2 fuerzas. Lo que se hace es calcular la diagonal del paralelogramo formado por las 2 fuerzas. Por ejemplo, fijate como lo uso para cal- cular gráficamente la resultante de estas dos fuerzas F1 y F2 de 2 kgf y 3 kgf que forman un ángulo de 30 grados:

Ojo, las fuerzas son vectores. Entonces para calcular la resultante va a haber que decir cuál

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