Resumen 3 (Estática)

ESTÁSTICA

Definición La estática es la parte de la física que estudia el equilibrio de los cuerpos, basándose en la primera ley de Newton para establecer las condiciones que permitan a un cuerpo permanecer en reposo o en movimiento uniforme.

Conceptos Fundamentales Fuerza

:

Es cualquier acción o influencia que modifica el estado de de reposo o de movimiento de un objeto.

Equilibrio

:

Estado alcanzado por un cuerpo cuando las fuerzas que sobre el actúan se compensan entre si, siendo por tanto nula la fuerza resultante. Puede ser de tres tipos: Estable, Inestable o Indiferente

Fuerza Equilibrante

: Fuerza que aplicada a un sistema de fuerzas no equilibrado, hace que este se equilibre.

Momento o Torque Es el efecto de rotación que produce una fuerza aplicada sobre un objeto que puede girar con respecto a un punto fijo. Este depende de la dirección de la fuerza aplicada y de la distancia de ésta al eje de rotación del objeto. Está dado por la expresión:

τ

= F•d

(d = Brazo de fuerza)

Brazo de Fuerza

:

Es la distancia perpendicular del eje de rotación a la línea de acción de la fuerza

Línea de Acción

:

Es la línea imaginaria que se prolonga indefinidamente a lo largo de la dirección del vector fuerza

Condiciones de Equilibrio Primera Condición (Equilibrio Traslacional)

“La suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio es igual a cero”

Σ

F=0

( Σ Fx = 0 ;

Σ Fy = 0)

“La suma algebraica de los momentos alrededor de un eje para un cuerpo en equilibrio es Segunda Condición (Equilibrio Rotacional)

igual a cero”

Σ τ =0 Palancas

Las palancas son cuerpos sólidos (generalmente barras), que pueden girar sobre un punto de apoyo. Pueden ser de tres tipos: - De 1er Género : - De 2do Género : - De 3er Genero :

El punto de apoyo está entre la fuerza resistente y la fuerza motora El punto de apoyo está en un extremo y la fuerza resistente entre éste y la fuerza motora La fuerza motora está entre el apoyo y la fuerza resistente

Ley de Equilibrio de Palancas

“El momento de la fuerza resistente es igual al momento de la fuerza motora”

F•d1 = R•d2 Poleas

Las poleas son dispositivos mecánicos de tracción o elevación, formados por una rueda montada en un eje, con una cuerda que rodea la circunferencia de la rueda. Pueden considerarse máquinas simples que constituyen casos especiales de la palanca. Polea Fija

Polea Móvil

Cambia la dirección de la fuerza equilibrante mas no su valor. La fuerza equilibrante está dada por la expresión:

F=Q

Reduce la fuerza equilibrante, mas no cambia su dirección. La fuerza equilibrante está dada por la expresión: F=

Aparejo Potencial (1 fija y varias móviles) Aparejo Factorial o Polipasto (varias fijas y varias móviles)

Q 2

Cambia la dirección de la fuerza equilibrante y la reduce según sea el número de poleas móviles. La fuerza equilibrante está dada por la expresión: F=

Q n

2

(n = Nº de poleas móviles)

Cambia la dirección de la fuerza motora y la reduce proporcionalmente al número total de poleas. La fuerza equilibrante está dada por la expresión: F=

Q

n

(n = Nº total de poleas)