Seminario De Fisica De Fuerza Y Trabajo

Conceptos físicos.

Estática es el estudio de las fuerzas que actúan sobre un objeto que está en equilibrio y en reposo. Aunque no se produzca movimiento, hay muchas cuestiones interesantes con relación a estas fuerzas que pueden resolverse mediante las leyes de newton. Por ejemplo se pueden hallar las fuerzas que actúan sobre las distintas partes de la ingeniería: puentes o edificios, o de estructuras biológicas como las mandíbulas, los distintos miembros o la columna vertebral. También le conciernen problemas de equilibrio y estabilidad tanto para objetos como para animales.

Condiciones de equilibrio de un sólido rígido: un objeto ideal que ocupa un lugar en el espacio y que no cambia su forma ni su tamaño al ser sometido a una fuerza. Los objetos reales están constituidos por un gran número de partículas (átomos y moléculas) que se mantienen unidas por fuerzas que actúan entre ellas, y estos pueden vibrar o doblarse al ser sometido a fuerzas. Sin embargo, objetos como los huesos y las vigas de acero son suficientemente rígidos como para q dichas deformaciones resulten despreciables.

Un sólido rígido estará en equilibrio si se cumplen dos condiciones. Una de ellas es que la fuerza neta sea nula, esto es suficiente para asegurar que una partícula puntual permanece en reposo; para un cuerpo rígido, esta condición significa que el cuerpo como un todo no se acelera o que se encuentra en equilibrio de traslación (∑F=0). Sin embargo, un sólido rígido empezara a girar si actúan sobre las fuerzas de modo que halla un efecto neto de rotación, o momento. Por lo tanto, la ausencia de un momento neto es la segunda condición de equilibrio de un sólido rígido o equilibrio de rotación (∑ζ=0).

También al considerar el equilibrio y la estabilidad necesitamos utilizar el concepto de centro de gravedad. Este es el punto donde se puede considerar concentrado el peso de un sólido rígido.

El momento ζ depende de la fuerza F, de la distancia r desde un punto del eje de rotación hasta el punto en que actúa la fuerza y del ángulo θ entre r y F.

El módulo del momento alrededor del punto P vale:

P

ζ=r F senθ

r

F

El momento es máximo cuando r y F forman un ángulo recto (θ=90º). Es nulo cuando r y F son paralelos (θ=0), u opuestos (θ=180º)

θ r θ=90º

Momento máximo

F

F r θ r

F

θ=0º ζ=r F senθ

Momento nulo

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