Dinámica y equilibrio Estático

1. Á Á
República Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”
Extensión Mérida
Profesora Alix Villasmil
Física I – Periodo 2019-2 SAIA
V 27.777.897 Mora Cristal
Ingeniería Industrial (45) Diciembre de 2019
v

2. v
Á
La mecánica se puede definir como la ciencia que describe y predice las condiciones de reposo
o movimiento de los cuerpos bajo la acción de fuerzas. La cual se divide en tres partes, tales son
la mecánica de cuerpos rígidos, la mecánica de cuerpos de formables y la mecánica de fluidos.
La mecánica de cuerpos rígidos se divide en tres ramas:
Rama Definición
La Cinemática Es la rama que estudia movimiento de
los cuerpos sin tomar en cuenta las
causas que producen dicho movimiento.
La Dinámica Es la rama que estudia el movimiento de
los cuerpos analizando las causas que
determinan dicho movimiento.
La Estática Es la rama encargada de estudiar el
equilibrio de los cuerpos.

3. v
es toda causa capaz de originar dos clases de efectos:
- Efecto Dinámico: Produciendo o modificando el movimiento de un cuerpo
- Efecto deformador: cambiando la forma de los cuerpos
Partiendo de la ecuación fundamental de la dinámica F=m*a, se deduce que la unidad de
Fuerza es aquella que al actuar sobre un cuerpo de masa igual a la unidad le comunica
una unidad de aceleración.
La ecuación también permite definir cualquier unidad de fuerza en función de la unidad
de masa y la unidad de aceleración en los siguientes sistemas c.g.s, M.K.S y técnico
Unidades
c.g.s: dina g* cm
S2
M.K.S: Newton Kg*m
S2
Técnico: Kilopondio U.T.M*m
S2
Sistema Unidad Símbolo
c.g.s dina Dyn
M.K.S Newton N
Técnico Kilopondio Kp

4. v
Á
Fuerza Externa: Fuerza externa que actúa
directamente sobre un cuerpo
Fuerza Normal (N): Es la fuerza ejercida por un plano
sobre un cuerpo que está apoyado en el. La palabra
normal es usada porque sin la presencia del
rozamiento la dirección de N será siempre
perpendicular a la superficie.
Peso (P): El peso de un cuerpo es la fuerza con que
el es atraído por la fuerza de gravedad. El peso se
representa mediante in vector P dirigido
verticalmente hacia abajo, actuando
independientemente de si el cuerpo esta en reposo
o en movimiento. El peso es el producto de la masa
gravitacional del cuerpo por la aceleración de la
gravedad terrestre P=m*g.

5. v
Fuerza de Roce (Fr): Es la fuerza que aparece en la
superficie de contacto entre dos cuerpos cuando
uno de ellos se desliza sobre otro. Esta fuerza se
representa a través de un vector de sentido
opuesto a la fuerza aplicada para producir el
movimiento.
Para calcularla: Fr: K* N
K: Coeficiente de rozamiento N: Fuerza Normal.
Existen dos tipos de coeficiente de rozamiento:
-Coeficiente de roce estático, el cual esta
relacionado con la fuerza necesaria para poner el
cuerpo en movimiento.
-Coeficiente de roce dinámico: el cual es propio
del estado de movimiento.
Fuerza de Tensión (T): La tensión es la fuerza ejercida en cualquier punto
de una cuerda, considerada de masa despreciable e inextensible, sobre
un cuerpo que está ligado a ella. Se representa por un vector dirigido a lo
largo de la cuerda y de sentido opuesto al cuerpo.
Al no despreciar el roce

6. v
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Tensión (T)
Peso (P)
Tensión (T)
Peso (P)
Fuerza
de Roce (Fr)
Fuerza
Aplicada (F)
Tensión (T)
Peso (P)
yy
xx
DIAGRAMA
FIGURAFIGURA
DIAGRAMA

7. v
LEYES DE NEWTON
PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE INERCIA
Todo cuerpo en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme
tiende a mantener su estado, siempre y cuando sobre el no
actúe una fuerza externa.
Por el principio de inercia se llega a entender uno de los
principios más importantes de la dinámica, que consiste en que
el reposo y el movimiento rectilíneo uniforme son estados
físicamente equivalentes.
Ejemplos:
• Si un autobús en movimiento frena, se
observa que los pasajeros salen
impulsados hacia delante, como si los
cuerpos de las personas trataran de
continuar moviéndose (notamos que un
cuerpo en movimiento tiene tendencia a
continuar en movimiento).
• Si el mismo autobús estando en reposo
arranca bruscamente, los pasajeros son
Impulsados hacia atrás, como si los cuerpos
de las personas trataran de continuar en el
en el estado de reposo que se
encontraban(Observamos que un cuerpo en
reposo es propenso a continuar en reposo).

8. v
La aceleración que adquiere un cuerpo es directamente proporcional a la fuerza
que actúa sobre él, e inversamente proporcional a su masa.
LEYES DE NEWTON
Segunda Ley de Newton o Ley Fundamental de la Dinámica
Ejemplos:
• La fuerza que se debe ejercer
sobre un auto para que este
avance
• La fuerza con la que se debe
patear una pelota de fútbol para
que esta modifique su velocidad
• El cálculo de la aceleración que
obtiene una piedra en caída libre

9. v
Si un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro éste produce otra fuerza de
la misma magnitud (reacción), pero de sentido contrario, sobre el primero.
Ejemplos:
• Cuando estamos en un bote y le aplicamos con un remo una fuerza al muelle,
notaremos que el bote se mueve en dirección opuesta a la fuerza aplicada.
• Si un dinamómetro, que esta fijo en un extremo, es halado por otro dinamómetro notaremos
que ambos marcan el mismo valor. (Dinamómetro: instrumento usado para medir la
magnitud de las fuerzas).
LEYES DE NEWTON
Tercera Ley de Newton o Ley de Acción y Reacción

10. v
Si se intenta aplastar con las manos un pedazo de plastilina, un taco de madera y una esfera de
acero, se podría decir que los cuerpos son deformables o no deformables. Por otro lado, si se tiene
un sólido indeformable en reposo y le aplicamos una fuerzas, estas se equilibran o lo ponen en
movimiento, pero no lo deforman.
Pensando en las fuerzas aplicadas por las manos, son muy pequeñas en comparación con las
fuerzas que se pueden aplicar en la industria, lo cual indica que los sólidos indeformables
no existen, logrando definir:
Un cuerpo rígido es aquel que solo se deforma bajo la acción de fuerzas muy grandes.
CUERPO RIGIDO
ESTUDIO DEL EQUILIBRIO
En este sentido, el equilibrio solo puede
producirse en dos casos:
- Cuando no actúa fuerza sobre el cuerpo.
- Cuando actúan varias que se
contrarrestan, anulándose sus efectos.
Un cuerpo está en equilibrio cuando las fuerzas
que actúan sobre él se equilibran (la suma
de las fuerzas es igual a 0).

11. v
MOMENTO DE TORSIÓN O MOMENTO DE UNA FUERZA
El momento de una fuerza es la capacidad que tiene ella
para hacer girar un cuerpo.
También puede decirse que es la intensidad con que la
fuerza, actuando sobre un
Cuerpo, tiende a comunicarle un movimiento de rotación
• Si se intenta abrir una puerta aplicando una fuerza
cerca de la bisagra, será más
difícil que aplicarla lejos de esta. Esto se debe a que el
efecto rotatorio no solo
depende de la fuerza, sino también de la distancia entre
el punto de aplicación de la
fuerza y el eje de rotación (las bisagras).
Es importante hacer notar, que la dirección de la fuerza
aplicada debe ser perpendicular
A la línea de acción que une el eje de rotación con el
punto de aplicación de la fuerza.
Unidades
• Sistema M.K.S: Newton*m
• Sistema c.g.s: dina*cm
• Sistema técnico: Kp*m
M= F.b
M: Magnitud del momento
F: magnitud de la fuerza aplicada
B: brazo de la fuerza

12. v
CENTRO DE MASAS
En un cuerpo rígido se pueden distinguir tres tipos de movimientos : rotación, traslación y
rodamiento. En cada cuerpo existe un punto, en el cual se cortan todas las líneas de acción
de las fuerzas que solo le producen movimiento de traslación. Este punto de denomina centro
de masa, que entonces se podría definir como: un punto en el cual debe aplicarse una fuerza
exterior para que solo le `produzca un movimiento de traslación.