Baixe Foumulario estatica Fisica e outras Notas de aula em PDF para Estática, somente na Docsity!
1. Fuerza de Gravedad (Fg)
Es el resultado de la interacción entre la tierra y los cuerpos de su alrededor. Es de tipo atractiva, es decir, vertical hacia abajo. Su magnitud se denomina peso.
Fg = mg
La fuerza de gravedad (Fg) se grafica a partir del centro de gravedad (C.G) del cuerpo hacia abajo (centro de la tierra).
2. Fuerza de Tensión (T)
Es aquella fuerza que aparece en el interior de las cuerdas, sogas, cadenas, etc. cuando estas tratan de ser estiradas (evitan su estiramiento).
3. Fuerza Normal (N)
Esta fuerza se grafica cuando dos cuerpos están en contacto. Siempre se dibuja de la superficie contra el cuerpo.
Es perpendicular a la superficie (90°).
Fg = mg
T
T
N 1
N 2
Profesor: Genrry – EDICIONES GATUNO
4. Fuerza elástica (FE)
Es aquella fuerza interna que se encuentra en los cuerpos con propiedades elásticas (resortes, ligas, etc.) o deformables. La fuerza elásticas se opone a la deformación.
FE = Kx (Ley de Hooke)
Dónde:
K : constante de rigidez elástica. (N/m) x : deformación. (m) FE: fuerza elástica (N)
Un resorte puede comprimirse o estirarse. Y la función de la fuerza elásticas es recuperar su forma inicial.
Diagrama del cuerpo libre (D.C.L.)
Consiste en graficar las fuerzas que actúan en un sistema.
PROBLEMA 1. Realizar el DCL de la esfera.
PROBLEMA 2. Realizar el DCL de la esfera.
PRIMERA CONDICION DEL EQUILIBRIO
PROBLEMA 3. Determinar la tensión en la cuerda “1”, si el bloque pesa 120N. (g = 10m/s^2 )
x FE^ = Kx
N
Fg
T
Fg
FE
N
(1)^ 60°
Solución
Realizando el DCL de la esfera B.
Luego: Por semejanza de triángulos:
Luego Realizamos el DCL en el bloque A.
Ahora con las tres fuerzas formamos un triángulo…Atte GENRRY
Por tanto observamos que:
WA + 180 N = 320 N
WA = 140 N
PROBLEMA 5. El bloque de 120 N de peso se encuentra en movimiento con velocidad constante debido a la acción de la fuerza F. determine la reacción del plano sobre el bloque (en N).
a) - 1 î 1 ̂ b) - 1 î 1 ̂
B N 2
180 N
R
37°
N 2
R = 300 N 180 N 3k
4k
5k
N 1
WA 300N
37°
N 1
180 N
3k
4k
5k
WA
53 °
240 N
320 N
53 °
F
Y
X
c) 1 ̂i - 1 ̂
d) - 1 i ̂ - 1 ̂ e) 1 ̂i 1 ̂
Solución:
Realizamos el DCL del bloque:
Ahora formamos el triangulo
Observando el grafico por semejanza de triángulos:
120 = 3k
N = 200
Finalmente nos piden las componentes
De ahí: - 1 î 1 ̂
SEGUNDA CONDICIÓN DEL EQUILIBRIO
MOMENTO DE FUERZA (Mf)
Es el efecto de giro que produce una fuerza sobre un cuerpo respecto a un punto de giro o eje.
Se define de la siguiente manera:
F F
La fuerza con la distancia forman 90°.
o : Se lee momento de fuerza respecto al punto “O”
N
53°
120 N
53°
120 N N 3k
4k
5k
37°
53 °
200 N 120 N
53 °
160 N
Centro de o^ rotación
F d Fuerza generadora de rotacion o posible rotacion entorno al punto O
Brazo de fuerza, distancia que une el centro de rotacion con la linea de accion.
Fuerza de rozamiento estático
( )
Surge cuando las superficies en contacto son ásperas y tiende a deslizar respecto a la otra.
Dónde:
μs: coeficiente de rozamiento estático. N: Normal fs: fuerza de rozamiento estático
Ahora si el bloque está a punto de deslizarse la fs es máxima.
Fuerza de rozamiento cinético
( )
Surge cuando las superficies en contacto son ásperas y una de ellas se desliza respecto a otra.
El bloque se desplaza además;
Dónde:
μk: coeficiente de rozamiento cinético. N: Normal fk: fuerza de rozamiento cinético.
μk son aproximadamente 25% más pequeño que μs.
μs > μk
Fuerza de reacción ( )
Es el vector resultante de la fuerza de rozamiento y la fuerza normal.
Dónde:
β. Angulo de fricción. μ: coeficiente de rozamiento.
Además: μ = tan β
T
fs
μs N
T
fk
μk N
f
μk N
β (^) R
PRIMERA CONDICIÓN DEL EQUILIBRIO
Si simultáneamente ocurre
Estudia el:
Equilibrio mecánico
Se da
El
Equilibrio mecánico de traslación
Se da
vo
Un cuerpo está en reposo
vo cte.
Un cuerpo se mueve con velocidad constante
Se llama (^) Se llama
Equilibrio estático Equilibrio cinético
Donde la Donde la
FR = 0
Esta condición se llama
PRIMERA CONDICIÓN DEL EQUILIBRIO
Cuando Cuando
Equilibrio mecánico de rotación
Se da
Se llama Se llama
SEGUNDA CONDICIÓN DEL
EQUILIBRIO
Cuando Cuando
ω = 0
Un cuerpo no rota
ω = cte.
Un cuerpo rota con velocidad angular constante
Equilibrio estático de rotación Existe si respecto
Equilibrio cinético de rotación Existe si respecto
Al centro de la masa
MR = 0
Esta condición se llama
y el
a) 320 N b) 540 N c) 600 N d) 480 N e) 240 N
PROBLEMA 6. En la figura el bloque es de 10 kg, hallar la fuerza F(en Newton) horizontal mínima para iniciar el movimiento.
Dato:
μs = 0,8; μk = 0,7; (g = 10 m/s^2 )
a) 40 N b) 30 N c) 50 N d) 80 N e) 60 N
PROBLEMA 7. En la figura mostrada, encuentre la magnitud de la fuerza F que debe ser aplicada al bloque A de 10 kg de masa para que no resbale sobre una pared con coeficiente de rozamiento igual a 1/3. (g = 10 m/s^2 )
a) 160 N b) 120 N c) 140 N d) 180 N e) 100 N
PROBLEMA 8. Hallar el módulo de la fuerza “ ” para que la barra de 1 kg, permanezca horizontal (W = 10N)
a) 5 b) 15 c) 25 d) 10 e) 20
PROBLEMA 9. La barra AB uniforme y homogénea que muestra la figura se encuentra apoyado en una superficie horizontal de coeficiente de rozamiento μ = 0,5 y en una pared vertical completamente lisa. Determinar el mínimo ángulo θ ≠ conservando la barra su estado de equilibrio.
a) 25° b) 15° c) 45° d) 65° e) 50°
PROBLEMA 1 0. La varilla homogénea doblada forma un ángulo recto y está en equilibrio, si tan = 9. Halle la relación BC/AB.
μs; μk
F
F
F
W
20 cm 80 cm
B
A
μ
a) 4 b) 5 c) 6 d) 3 e) 7
PROBLEMA 1 1. Determine el valor de la fuerza vertical “ ” que mantiene a la barra homogénea de 100 N, en equilibrio y horizontal.
a) 25 N b) 50 N c) 100 N d) 400 N e) 600 N
PROBLEMA 1 2. La longitud del resorte sin deformar es 1 cm. Determine el valor de la fuerza “ ” para que la barra homogénea de 10 N se mantenga en posición horizontal (K = 10 N/cm).
a) 70 N b) 90 N c) 140 N d) 50 N e) 40 N
CUALQUIER DUDA CON LOS PROBLEMAS
FACEBOOK: EDICIONES GATUNO …
PROBLEMA 1 3. La esfera homogénea está en reposo. Si la tensión en la cuerda es de 80 N, determine la masa de la esfera. (g = 10 m/s^2 )
a) 8 kg b) 4 kg c) 12 kg d) 16 kg e) 18 kg PROBLEMA 13. Si el semi-aro homogéneo de 80 N se encuentra en equilibrio, hallar la deformación que experimenta el resorte (K = 50 N/cm).
a) 2 cm b) 3 cm c) 4 cm d) 1 cm e) 2,5 cm
A
B
C
K
F
a 2a
3 a a
3 cm
F
53°
