ELEMENTOS DE ESTATICA

1. ELEMENTOS DE
ESTÁTICA
Clase 1: Introducción

2. INTRODUCCIÓN
Sec. 1.1, 1.2, 1.3, 1.4
Que es la mecánica ?
Es la ciencia que describe y predice las condiciones de
reposo o movimiento de los cuerpos bajo la acción fuerzas.
La mecánica se divide en tres partes:
-Mecánica de cuerpos rígidos
-Mecánica de cuerpos deformables
-Mecánica de fluidos

3. La mecánica de cuerpos rígidos se divide en:
-Estática: estudia los cuerpos en reposo
-Dinámica: estudia los cuerpos en movimiento.
La mecánica es la base de las mayoría de las ciencias de la
ingeniería y es un requisito indispensable para estudiarlas, es una
ciencia aplicada y su propósito es explicar y predecir los
fenómenos físicos y poner las bases para aplicarlas en ingeniería

4. Conceptos y principios
fundamentales
Cantidades básicas:
•Longitud: es necesaria para localizar la posición de un punto en el
espacio y así describir el tamaño de un sistema físico.
•Tiempo: la definición de un evento requiere especificaciones de
tiempo y posición en la cual ocurre.
•Masa: usada para caracterizar y comparar cuerpos; responde a la
atracción gravitatoria de la tierra y proporciona una medida
cuantitativa de la resistencia de la materia a cambios de velocidad.
•Fuerza: usada para caracterizar y comparar cuerpos; responde a la
atracción gravitatoria de la tierra y proporciona una medida
cuantitativa de la resistencia de la materia a cambios de velocidad.

5. Idealizaciones: se utilizan en mecánica para
simplificar la aplicación de la teoría.
•Partícula: una partícula tiene masa, pero un
tamaño que puede ser insignificante.
•Cuerpo rígido: puede ser considerado como una
combinación de un gran número de partículas en
las que todas las partículas permanecen a una
distancia fija unas de otras y después de aplicar
una carga.
•Fuerza concentrada: representa el efecto de una
carga que se supone está actuando en un punto
sobre un cuerpo.

6. Ley del paralelogramo para la adición de fuerzas
Establece que dos fuerzas que actúan sobre una partícula pueden
ser sustituidas por una sola fuerza llamada resultante, que se
obtiene al trazar la diagonal del paralelogramo que tiene los lados
iguales a las fuerzas dadas.
Principio de transmisibilidad:
Las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido
permanecerán inalteradas si una fuerza que actúa en un punto del
cuerpo rígido se sustituye por una fuerza de la misma magnitud y
la misma dirección, pero que actúe en un punto diferente, siempre
que las dos fuerzas tengan la misma línea de acción.

8. • 2da. Ley de Newton: Una partícula tendrá una
aceleración proporcional a una fuerza aplicada.
• 3ra. Ley de Newton: Las fuerzas de acción y
reacción entre dos partículas tienen la misma
magnitud y una línea de acción en sentido
contrario.

9. • Ley Gravitacional de Newton: Dos partículas se
atraen entre si con fuerzas iguales y opuestas.
22
,
R
GM
gmgW
r
Mm
GF ===

10. Unidades de Medición
• Sistema Internacional de Unidades (SI):: Las
unidades básicas son longitud, tiempo y masa que
se definen como el metro (m), segundo (s), y
kilogramo(kg). La Fuerza es una unidad derivada,
( ) 





=
=
2
s
m
1kg1N1
maF

11. • Sistema Ingles (U.S.): Las unidades básicas son
longitud, tiempo y fuerza que se definen como el
pie (ft), segundo (s), y libra (lb). La Masa es una
unidad derivada,
sft1
lb1
slug1 =
=
a
F
m

12. Tabla 1.3 pg 8
PREFIJO SIMBOLO SI X 10n
Giga G X 109
Mega M X 106
Kilo k X 103
mili m X 10-3
micro µ X 10-6
nano n X 10-9
1 lb = 4.4482 N 1 m = 3.2808 ft
1 slug = 14.5938 kg 1 ft = 12 in
1 ft = 0.3048 m 1 mi = 5280 ft
1 N = 0.2248 lb 1 kip = 1000 lb
1 kg = 0.0685 slug 1 ton = 2000 lb
Factores de Conversión

13. Ejercicio 1.2 Pag 15
La madera tiene una densidad de 4.70 slug/pie3
. Cual
es su densidad expresada en SI?
Ejercicio 1.9 Pag 15
El pascal (Pa) es una unidad de presión muy
pequeña. Para mostrar esto, convierta 1 Pa = 1 N/m2
a lb/pie2
.La presión atmosférica al nivel del mar es de
14.7 lb/pulg2
. A cuantos pascales corresponde esto?

14. Ejercicio 1.10 Pag 15
Cuál es el peso en newtons de un objeto que tiene
una masa de: a) 10 kg, b) 0.5 g, c) 4.5 Mg?
Ejercicio 1.14 Pag 15
Si un objeto tiene una masa de 40 slugs, determine
su masa en kilogramos.
Ejercicio 1.17 Pag 15
Determine la masa de un objeto que tiene un peso de
a) 20 mN, b) 150 kN, c) 60 MN.