fuerzaz estatica opta, Apuntes de Estática

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UNIVERSIDAD NACIONAL

“SANTIAGO ANTUNEZ DE MAYOLO”

CURSO: FISICA I TEMA: FUERZAS - ESTATICA Profesor: Mag. Optaciano Vásquez García HUARAZ -PERÚ 2010

I. FUERZA

• (^) En física, la fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos. Es decir, la fuerza expresa la acción mecánica de un cuerpo sobre otro.
• (^) Siendo la fuerza una cantidad vectorial su especificación completa requiere de: (a) una intensidad , (b) una dirección y sentido , y (c) un punto de aplicación.

I. FUERZA_

La fuerza produce dos efectos: A. Exteriores: En la estructura el efecto exterior de la fuerza F = 500 N, es las reacciones que aparecen sobre las varillas y sobre el perno. B. Interiores: El efecto interior de la fuerza F es las deformaciones y esfuerzos resultantes distribuidos en el seno del material

I. FUERZA_

Al estudiar la mecánica de los cuerpos rígidos donde se tiene en cuenta el efector exterior podemos considerar a la fuerza como un vector deslizante es decir, goza del principio de transmisibilidad , esto es, la fuerza puede considerarse aplicada en cualquier punto de su línea de acción sin que altere su efecto exterior sobre el cuerpo

II. CLASES DE FUERZAS_

1. FUERZAS CONCENTRADAS. Aquellas que se consideran aplicada en un punto

2. FUERZAS DISTRIBUIDAS

Aquellas que se consideran aplicadas en una línea, un área o un volumen

III. UNIDADES DE FUERZA

• (^) Una fuerza puede medirse comparándola con otras fuerzas conocidas, recurriendo al equilibrio mecánico, o por deformación calibrada de un resorte.
• (^) La unidad patrón de la fuerza en el SI de unidades es el Newton (1 N)

EJEMPLO

La resultante FR de las dos fuerzas que actúan sobre el tronco de madera está dirigido a lo largo del eje x positivo y tiene una magnitud de 10 kN. Determine el ángulo θ que forma el cable unido a B tal que la magnitud de la fuerza FB en este cable sea un mínimo. ¿Cuál sería la magnitud de la fuerza en cada cable para esta situación?

V. DESCOMPOSICIÓN DE UNA FUERZA

1. EN DOS DIRECCIONES PERPENDICULARES EN EL PLANO 2 2 1 2

cos

(cos )

(cos )

R x y R x y R R R y x

F F F

F F i F j

F F i Fsen j

F F i sen j

i sen j

F F F

F

tg

F

VI. DESCOMPOSICIÓN DE UNA FUERZA

2. EN DOS DIRECCIONES NO PERPENDICULARES EN EL PLANO R A A B B F F F       

Ejemplo

Calcule las componentes de la fuerza de 260 N

representada en la figura, una de ellas actúa en la

dirección de AB mientras que la línea de acción de la otra

componente pasa por C

EJEMPLO O

La fuerza de 500 N que actúa sobre la armadura ha de ser resuelta en dos componentes actuando a lo largo de los ejes AB y AC de la estructura. Si la componente de la fuerza a lo largo de AC es de 300 N dirigida de A C, determine la magnitud de la fuerza actuante a l largo de AB y el ángulo θ de la fuerza de 500 N

Ejemplo

• (^) Una barra y una riostra resisten una fuerza de 100 kN en la forma que se indica en la figura. Determine la componente de la fuerza según el eje AB de la barra y la componente de la fuerza según el eje AC de la riostra.

EJEMPLO

Expresar la fuerza P, de módulo 10 N, en función de los vectores i y j : Halle las componentes escalares P t y P n respectivamente paralela y normal a la recta OA.

EJEMPLO

La fuerza F de 500 N está aplicada al poste vertical tal como se indica. (a) Escribir F en función de los vectores unitarios i y j e identificar sus componentes vectoriales y escalares; (b) hallar las componentes escalares de F en los ejes x’ e y’; © hallar las componentes escalares de F en los ejes x e y’.