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- 1. Nombre: Alma PatriciaDe Aquino Prado Registro: 16310092 Grado y grupo: 1°B t/m Carrera: Ingeniería industrial Materia: Estática Profesor: César Octavio Martínez Padilla Trabajo de investigación Fecha: 2 de septiembre del 2016
- 2. Mecánica del sólidorígido: Sólido rígido; Se define el sólido rígido como un cuerpo extenso e indeformable, de modo que las posiciones relativas de las partículas que lo constituyen se mantienen invariables. Sólido Rígido: Se define como aquel sistema de partículas que no se deforma. La Dinámica es la parte de la Mecánica en la que se estudia la relación existente entre el movimiento de un sólido rígido y sus causas. Nos enseña que dicho movimiento depende de la masa del cuerpo y de las acciones o fuerzas que ejercen sobre él otros cuerpos que constituyen su medio ambiente. Los efectos de dichas fuerzas pueden contrarrestarse entre sí, dando lugar a una situación análoga a la que se presentaría si no actuase fuerza alguna sobre el cuerpo. El capítulo de la Mecánica que estudia sólo aquellos sistemas en los que las fuerzas actuantes se contrarrestan, recibe el nombre de Estática. La Estática está íntimamente relacionada con el concepto de equilibrio del sólido rígido, y puede definirse como aquella parte de la Mecánica que trata del equilibrio de los sistemas materiales, entendiéndose por equilibrio aquella configuración del sistema material que permanece invariable bajo la acción de un sistema de fuerzas. Esta definición nos presenta a la Estática como la parte de la Mecánica que estudia las condiciones que deben satisfacer los sistemas de fuerzas para que al actuar sobre un sistema material no se alteren los parámetros que determinan la posición y configuración de éste. Objeto estático Objeto dinámico
- 3. Equilibrio: La estática ola ciencia del equilibrio es una rama de la mecánica. consiste en el estudio de los sistemas que no cambian con el tiempo, en sí, la estática es la ciencia que estudia el equilibrio de fuerzas. Se asume el concepto de equilibrio como algo innato, por ello se dice que la estática estudia las condiciones de equilibrio de los sistemas mecánicos. se entiende por sistema mecánico como un conjunto de partículas aislado para su estudio de acuerdo con un criterio elegido, por ejemplo, el sistema solar, un mecanismo, un sólido rígido, etc. O bien, se definirá el sistema mecánico por referencia a una superficie que limita la masa que contiene. Según esto definimos equilibrio como la condiciones que deben satisfacer los cuerpos y las fuerzas que actúan sobre ellos para mantener un estado de reposo relativo a un sistema de referencia determinado. El equilibrio refiere a un estado de estabilidad, o de balanceo/compensación entre los atributos o características de dos cuerpos o de dos situaciones. Quizás pueda resultar difícil imaginarse una idea de equilibrio, pero esto puede deberse a que, de acuerdo a la disciplina en el cual se lo nombre, podemos ejemplificarlo como atributo de algo específico. El estudio del equilibrio de los cuerpos bajo la acción de un sistema de fuerzas es el objeto de la estática, que es una parte de la física de decisiva importancia en aspectos tales como la determinación de la estabilidad de una construcción metálica, el diseño de un puente colgante o el cálculo de cualquier estructura de una obra civil. El manejo de los sistemas de fuerzas, incluyendo las del peso y las de reacción, y el cálculo de la magnitud momento constituyen elementos esenciales de esta ciencia del equilibrio mecánico. Las características que definen un cuerpo material están directa o indirectamente relacionadas con las fuerzas. Todos los cuerpos pueden ser considerados como agregados de partículas unidas entre sí por fuerzas cuya intensidad varía desde la débil atracción gravitatoria, en el caso de una nebulosa, hasta las intensas fuerzas eléctricas de enlace entre los átomos de carbono en un cristal de diamante. En ambos casos extremos es un conjunto de fuerzas elque hace que las diferentes partículas componentes constituyan un todo. Cuando un sistema de fuerzas es tal que cancelan mutuamente sus efectos, se tiene una situación de equilibrio.
- 4. Condiciones de equilibrio: Lascondiciones de equilibrio son las leyes que rigen la estática. La estática es la ciencia que estudia las fuerzas que se aplican a un cuerpo para describir un sistema en equilibrio. Diremos que un sistema está en equilibrio cuando los cuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin movimiento. Las fuerzas que se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas A nuestro alrededor podemos encontrar numerosos cuerpos que se encuentran en equilibrio. La explicación física para que esto ocurra se debe a las condiciones de equilibrio: -Fuerzas angulares: Dos fuerzas se dice que son angulares, cuando actúan sobre un mismo punto formando un ángulo. -Fuerzas colineales: Dos fuerzas son colineales cuando la recta de acción es la misma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en direcciones opuestas. -Fuerzas paralelas: Dos fuerzas son paralelas cuando sus direcciones son paralelas, es decir, las rectas de acción son paralelas, pudiendo también aplicarse en la misma dirección o en sentido contrario.
- 5. Primera condición deequilibrio: Diremos que un cuerpo se encuentra en equilibrio de traslación cuando la fuerza resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es nula: ∑ F = 0. Desde el punto de vista matemático, en el caso de fuerzas coplanarias, se tiene que cumplir que la suma aritmética de las fuerzas o de sus componentes que están en la dirección positiva del eje X sea igual a las componentes de las que están en la dirección negativa. De forma análoga, la suma aritmética de las componentes que están en la dirección positiva del eje Y tiene que ser igual a las componentes que se encuentran en la dirección negativa: Por otro lado, desde el punto de vista geométrico, se tiene que cumplir que las fuerzas que actúan sobre un cuerpo en equilibrio tienen un gráfico con forma de polígono cerrado; ya que, en el gráfico de las fuerzas, el origen de cada fuerza se representa a partir del extremo de la fuerza anterior, tal y como podemos observar en la siguiente imagen. Segunda condición de equilibrio: Por otro lado, diremos que un cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma de todas las fuerzas que se ejercen en él respecto a cualquier punto es nula. O, dicho de otro modo, cuando la suma de los momentos de torsión es cero. En este caso, desde el punto de vista matemático, y en el caso anterior en el que las fuerzas son coplanarias; se tiene que cumplir que la suma de los momentos o fuerzas asociados a las rotaciones antihorarias (en el sentido contrario de las agujas del reloj), tiene que ser igual a la suma aritmética de los momentos o fuerzas que están asociados a las rotaciones horarias (en el sentido de las agujas del reloj): Un cuerpo se encuentra en equilibrio traslacional y rotacional cuando se verifiquen de forma simultánea las dos condiciones de equilibrio. Estas condiciones de equilibrio se convierten, gracias al álgebra vectorial, en un sistema de ecuaciones cuya solución será la solución de la condición del equilibrio. El hecho de que su gráfico corresponda a un polígono cerrado verifica que la fuerza resultante sea nula, ya que el origen de la primera fuerza (F1) coincide con el extremo de la última (F4).
- 6. Conclusiones: En conclusión, unsólido rígido es todo aquello que no se deforma. la estática es aquello que estudia por qué los objetos están quietos, que fuerzas son las que se están aplicando sobre ellos para les sea imposible moverse. Y por otro lado la dinámica es la encargada de estudiar el movimiento de los objetos y las fuerzas que se aplican sobre los mismos para lograr su movimiento. El equilibrio se refiere al punto en el que un cuerpo permanece quieto gracias a que todo su peso y su masa se encuentran bien distribuidos alrededor de su punto de gravedad. Las tres fuerzas que se aplican sobre un cuerpo pueden ser identificadas porque: las fuerzas angulares, se refiere a que entre una fuerza y otra se está creando un ángulo con respecto al objeto. Las fuerzas colineales, se refieren a las fuerzas aplicadas sobre la misma línea recta, ya sea para la misma dirección o la opuesta. Y las fuerzas paralelas son las que al ser aplicadas no se toca, aunque vayan a la misma dirección, se están aplicando de manera simultánea pero paralela. En cuanto a las condiciones de equilibrio podemos deducir que para que un cuerpo se encuentre en equilibrio ya sea de manera estática o de manera rotativa o en rotación, la suma de todas las fuerzas que aplican sobre el deben resultar cero para así ver que todas están distribuidas de manera equitativa creando e efecto de equilibrio dando una resultante nula.
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