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Estática: Conceptos Básicos y Aplicaciones, Transcripciones de Física

Una introducción a la estática, una rama de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos en reposo. Se explican conceptos fundamentales como fuerzas, equilibrio, momento de una cupla y palancas. Se incluyen ejemplos prácticos para ilustrar los conceptos y se analizan los diferentes tipos de palancas.

Tipo: Transcripciones

2022/2023

A la venta desde 11/01/2025

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ESTATICA
Estática: “Estudia el equilibrio de las fuerzas exteriores que actúan sobre los cuerpos a
fin de que estos no se muevan, es decir permanezcan en equilibrio.
Equilibrio:” Un cuerpo esta en equilibrio, cuando se encuentra en reposo o en
movimiento rectilíneo uniforme”.
Fuerzas: “Es la acción que se ejerce exteriormente sobre los cuerpos, para modificar el
estado de reposo o movimiento que poseen”.
Elementos de una Fuerza
1) Punto de aplicación: Es el punto o lugar de un cuerpo donde se aplica la fuerza.
2) Dirección : Es la recta de acción de la fuerza , o sea la trayectoria del cuerpo
bajo la acción de la fuerza.
3) Sentido : Es una de las dos orientaciones posibles que tiene la fuerza para
desplazarse , se lo representa mediante una fecha.
4) Modulo o intensidad : Es lo que determina la magnitud de la fuerza y se lo
representa mediante un segmento cuya longitud representa la medida de dicha
fuerza. SE LO REPRENSENTA SIEMPRE MEDIANTE UNA ESCALA, esta
escala puede ser dada o bien elegida arbitrariamente.
Magnitud
Dirección Dirección
Punto de aplicación Sentido
.” “UN SISTEMA DE FUERZAS ESTA EN EQUILIBRIO CUANDO SU
RESULTANTE ES NULA “
F3
F1 R
F2
Equilibrante (E) :” Es una fuerza capaz de contrarrestar la acción de todas las
fuerzas que integran un sistema no equilibrado , o sea capaz de contrarrestar la
acción de la resultante “.
La equilibrante E tiene por objetivo neutralizar a la resultante y de esta manera hacer
que un sistema que no estaba en equilibrio pase a estar en equilibrio. Por lo tanto debe
tener las siguientes características:
1) Igual Dirección de la Resultante.
2) Igual intensidad o magnitud que la Resultante.
3) Sentido contrario al de la Resultante. E R
1) Fuerzas Colineales: Cuando las fuerzas actúan a lo largo de una misma recta de
acción:
Pueden ser:
F1 F2 F3
Colineales de igual sentido
F1 F2 F3
pf3
pf4

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ESTATICA

Estática: “Estudia el equilibrio de las fuerzas exteriores que actúan sobre los cuerpos a fin de que estos no se muevan, es decir permanezcan en equilibrio. Equilibrio:” Un cuerpo esta en equilibrio, cuando se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme”. Fuerzas: “Es la acción que se ejerce exteriormente sobre los cuerpos, para modificar el estado de reposo o movimiento que poseen”.

Elementos de una Fuerza

  1. Punto de aplicación: Es el punto o lugar de un cuerpo donde se aplica la fuerza.
  2. Dirección : Es la recta de acción de la fuerza , o sea la trayectoria del cuerpo bajo la acción de la fuerza.
  3. Sentido : Es una de las dos orientaciones posibles que tiene la fuerza para desplazarse , se lo representa mediante una fecha.
  4. Modulo o intensidad : Es lo que determina la magnitud de la fuerza y se lo representa mediante un segmento cuya longitud representa la medida de dicha fuerza. SE LO REPRENSENTA SIEMPRE MEDIANTE UNA ESCALA, esta escala puede ser dada o bien elegida arbitrariamente. Magnitud Dirección Dirección Punto de aplicación Sentido .” “UN SISTEMA DE FUERZAS ESTA EN EQUILIBRIO CUANDO SU RESULTANTE ES NULA “ F 3 F 1 R F 2 Equilibrante (E) :” Es una fuerza capaz de contrarrestar la acción de todas las fuerzas que integran un sistema no equilibrado , o sea capaz de contrarrestar la acción de la resultante “. La equilibrante E tiene por objetivo neutralizar a la resultante y de esta manera hacer que un sistema que no estaba en equilibrio pase a estar en equilibrio. Por lo tanto debe tener las siguientes características:
  5. Igual Dirección de la Resultante.
  6. Igual intensidad o magnitud que la Resultante.
  7. Sentido contrario al de la Resultante. E R
  8. Fuerzas Colineales : Cuando las fuerzas actúan a lo largo de una misma recta de acción: Pueden ser: F 1 F 2 F 3 Colineales de igual sentido F 1 F 2 F 3

Composición de los sistemas de Fuerzas.

Consiste en la aplicación de métodos gráficos o analíticos, mediante los cuales se determina si el sistema admite o no resultante, es decir encontrar el punto de aplicación, dirección sentido e intensidad de la Resultante ( R ).

  1. Sistema de fuerzas coplanares colineales de igual sentido: F 1 F 2 F 3 Gráficamente: R Analíticamente: R = F 1 + F 2 + F 3 “La dirección y el sentido es igual a la de las componentes del sistema y su intensidad es igual a la suma de las intensidades de las componentes del sistema.” 2 ) Sistema de fuerzas coplanares colineales de distinto sentido: Analíticamente: R = (F 1 + F 2 ) - F 3 “La dirección de la resultante es igual a la de los componentes del sistema, el sentido es el de la fuerza cuya suma haya resultado mayor y la intensidad es igual a la suma algebraica de las intensidades de las componentes del sistema.

Teorema de Pitágoras

En el caso que las fuerzas las dos fuerzas sean perpendiculares, la

Resultante se calcula mediante el teorema de Pitágoras.

Caso especial de Fuerzas Paralelas de distinto sentido ( CUPLA )

“Se denomina c upla a un sistema formados por dos fuerzas paralelas de igual intensidad y de sentido contrario, separadas por una distancia d” De esta manera la resultante del sistema es nula, pero el sistema produce una rotación, por lo tanto el sistema no se encuentra en reposo. F 1 F 2 d d F 2 F 1 M (-) M (+) R = F 1 F 2 pero como F 1 = F 2 resulta entonces R = 0

2) PALANCA DE SEGUNDO GENERO

“Son aquellas que tienen aplicada la resistencia entre el punto de apoyo y la potencia” EJEMPLOS: LA CARRETILLA, ROMPE NUEZ R P br bp OBSERVE QUE EL BRAZO DE LA POTENCIA ES MAYOR QUE EL BRAZO DE LA RESISTENCIA Y POR ELLO CON ESTE TIPO DE PALANCA SE GANA EN FUERZA.

3) PALANCA DE TERCER GENERO

EJEMPLOS: LA CAÑA DE PESCAR, LA PINZA DE DEPILAR.

P R

bp br OBSERVE QUE EL BRAZO DE LA RESISTENCIA ES MAYOR QUE EL BRAZO DE LA POTENCIA Y POR ELLO CON ESTE TIPO DE PALANCA SE PIERDE EN FUERZA. CONCLUSIONES UNA PALANCA CONVIENE USARSE CUANDO EL BP ES MAYOR BR. ASI SE GANA EN FUERZA ESO SIGNIFICA QUE HAGO MENOS FUERZA PARA LEVANTAR UNA RESISTENCIA (SERIA LA PALANCA DE SEGUNDO GENERO) PORQUE EL BRAZO POTENCIA EN MAS LARGO QUE EL BRAZO RESISTENCIA.