Estatica De La Particula Conceptos Basicos

Estatica De La Particula Conceptos Basicos

Como dice scarlett… De donde sale el 9.81?.

Bueno, como vimos hoy en física con bonachon, el 9.81 sale de la gravedad y no de otras partes como pensaba la Srita Scarlett.. :)

Primero que nada tenemos que tener en claro que ees lo que estudia y de que rama de la física es la Estatica de la partícula:

Parte de la mecánica que analiza condiciciones de equilibrio de un cuerpo, partícula o sistema de partículas, se basa en las leyes de la fuerza y del movimiento de Newton, que las conocemos como “Leyes de Newton”.

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Cantidades Básicas: Las cuatro cantidades siguientes se utilizan en el equilibrio:

Longitud: La longitud es necesaria para ubicar un punto en el espacio y de esta forma describir el tamaño de un sistema físico. Una vez que se define una unidad estándar de longitud, puede definirse cuantitativamente distancias y propiedades geométricas de un cuerpo como múltiplos de esa unidad de longitud.

Tiempo: El tiempo se concibe como una sucesión de eventos. Aunque los principios de la Estática son independientes del tiempo, esta cantidad definitivamente juega un papel importante en el estudio de la Dinámica.

Masa: La masa es una propiedad de la materia por la cual podemos comparar la acción de un cuerpo con la de otro. Esta propiedad se manifiesta como una atracción gravitacional entre dos cuerpos y proporciona una medida cuantitativa de la resistencia que presenta la materia al cambio de velocidad.

Fuerza: En general, la fuerza es considerada como un “jalón” o “tirón” ejercido por un cuerpo sobre otro. Esta interacción puede ocurrir cuando existe un contacto directo entre los cuerpos, por ejemplo, una persona empujando sobre una pared. Puede presentarse también a lo largo de una distancia determinada cuando los cuerpos se separan físicamente. Como ejemplos de este último caso están incluidas las fuerzas eléctricas, magnéticas y gravitacionales. En cualquier caso, una fuerza se caracteriza por su magnitud, dirección y punto de aplicación. Idealizaciones: Los modelos o idealizaciones se utilizan en el estudio del equilibrio con la finalidad de simplificar la aplicación de la teoría. Se definirá algunas de las idealizaciones más importantes.

Partícula: Una partícula posee masa pero de tamaño poco significativo. Por ejemplo, el tamaño de la Tierra es insignificante comparado con el tamaño de su órbita, y por lo tanto la Tierra se puede tomar como una partícula cuando se estudia su movimiento orbital en un modelo. Cuando un cuerpo se idealiza como una partícula, los principios de la Mecánica se simplifican de manera importante, debido a que la geometría del cuerpo no se tomará en cuenta en el análisis del problema

Cuerpo Rígido: Un cuerpo rígido puede ser considerado como un conjunto formado por un gran número de partículas que permanecen separadas entre sí por una distancia fija antes y después de aplicar la carga. Como resultado, las propiedades del material de que está hecho cualquier cuerpo que se suponga rígido no se tendrá que considerar cuando se analicen las fuerzas que actúan sobre éste. En la mayoría de los casos, las deformaciones reales que se presentan en estructuras, máquinas, mecanismos, etcétera, son relativamente pequeñas, y la suposición de cuerpo rígido es apropiada para efectos de análisis.

Fuerza Concentrada: Una fuerza concentrada representa el efecto de una carga la cual se supone que actúa en algún punto de un cuerpo. Podemos representar este efecto por medio de una fuerza concentrada, siempre y cuando el área sobre la cual se aplica la carga sea relativamente pequeña comparada con el tamaño del cuerpo.

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Fuerza:

Magnitud vectorial capaz de deformar los cuerpos (efecto estático), modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles. Suele ser común hablar de la fuerza aplicada sobre un objeto, sin tener en cuenta al otro objeto con el que está interactuando; en este sentido la fuerza puede definirse como toda acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo, dirección, o sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.

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Resultante De Fuerzas Coplanares

7. MOMENTO ESTÁTICO DE SUPERFICIES. Definición. Cálculo para diferentes figuras.

8. MOMENTO DE INERCIA DE LAS ÁREAS PLANAS. Concepto. Definición. Unidades. Determinación analítica y gráfica para diferentes figuras. Método de Cullman y Teorema de Mohr de los ejes paralelos. Momento polar de inercia. Radio de giro. Ejes principales de inercia. Cambio de dirección de los ejes. Producto de inercia. Círculo de Mohr. Círculo de Land.

9. ESTRUCTURAS RETICULARES PLANAS. Definición y generación. Condiciones de isostacidad. Diferentes formas de estructuras reticulares planas: cerchas, cabriadas, jácenas, pórticos y arcos. Cargas: viento, nieve, peso propio. Hipótesis y procedimientos de cálculo: gráficos y analíticos. Cremona, Ritter, Cullman.

10. DIAGRAMAS DE ESFUERZOS. Momento flector (M). Esfuerzo de corte (Q). Esfuerzo normal (N). Determinación gráfica y analítica de las acciones internas en los sitemas planos. Trazado de los diagramas de M- Q-N, para diferentes estados e cargas y condiciones de apoyo. Relaciones analíticas entre M-Q-N. Secciones peligrosas. Determinación de Mmax. y Qmax.

Ejemplo practico:

Dos caballos tiran de una carreta

La resultante de las dos fuerzas paralelas es otra fuerza paralela a las componentes y del mismo sentido; su intensidad es la forma de ellos.

Ejemplo con vectores

F1 = 2N F2=1N

El punto de aplicación de la fuerza resultante esta en la recta que une los dos puntos de aplicación de sus componentes. La distancia de la resultante, esta en razón inversa de las intensidades de cada uno de los componentes, por lo tanto, en este ejemplo, la fuerza resultante está a una distancia igual a 1 de la componente de 2kg y a una distancia de un componente 1kg.

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