Este documento trata sobre conceptos básicos de estática. Define la estática como la parte de la mecánica que establece las condiciones para que un cuerpo se encuentre en equilibrio. Explica las primeras y terceras leyes de Newton, así como los conceptos de rozamiento, fuerzas internas, momentos de fuerza y las dos condiciones de equilibrio.

1. ESTATICA
ESTATICA
1ra. Ley de Newton 3ra. Ley de Newton Rozamiento
Definición
1ra. Condición de equilibrio 2da. Condición de equilibrio

2. ESTÁTICA
DEFINICIÓN
“Parte de la Mecánica, que establece las condiciones para que un cuerpo o
partícula se encuentre en equilibrio”
PRIMERA LEY DE NEWTON (Ley de Inercia)
“Si sobre un cuerpo no actúa ninguna fuerza ó actúan varias fuerzas que se anulan
entre sí, entonces el cuerpo está en reposo ó en movimiento rectilíneo uniforme”
Ejemplos:
a).- Equilibrio estático
b).- Equilibrio de movimiento
v = 0
a = 0
v = 0
a = 0
v = 0
a = 0
v = Cte.
a = 0
v = Cte.
a= 0
v = Cte.
a = 0

3. ESTÁTICA
TERCERA LEY DE NEWTON (Ley de acción y reacción)
“Siempre que un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, éste reacciona con
una fuerza de igual valor pero de sentido opuesto aplicada sobre él (reacción)”
Ejemplos:
 a).- Interacción instantánea
 b).- Interacción constante en el tiempo
 C).- Interacción a distancia
1 2
V1 = 0
v2
F
-F
Reacción Acción
1 2
Reacción
Acción
-w
w
F -F
Reacción
Acción
T
L
-w
w
Tierra
Acción
Reacción

4. ROZAMIENTO o FRICCIÓN
Carácterística o propiedad que existe entre dos
superficies de dos cuerpos en contacto, a consecuencia
de las irregularidades de sus respectivas superficies.

6. IMAGEN 1
MUJER CAMINADO
f
N
W

7. AUTOMOVIL
f
f
N N
W

8. AVION
f = Fuerza de rozamiento del aire (f  v2)
F = Fuerza del motor

9. ROZAMIENTO
F (motor)
f

10. DEFINICION
DEFINICIÓN DE ROZAMIENTO
 “RESISTENCIA AL MOVIMIENTO CUANDO UN
CUERPO SE MUEVE SOBRE UNA SUPERFICIE O
A TRAVES DE UN MEDIO VISCOSO”

11. ROZAMIENTO ESTATICO
ROZAMIENTO ESTÁTICO
En la condición de “movimiento inminente”:
( fs)máx  N ( fs)máx = s.N
Donde: s = Coeficiente de rozamiento estático
N = Fuerza normal
V = 0 V = 0 V = 0 V = 0
F´’ F’ F
fs
’ fs
’’ ( fs )máx
N N N N
Movimiento inminente
w w w w
N = W
N = W
fs
’ = F’
N = W
Fs
’’ = F’
…
N = W
( fs )máx = F

12. ROZAMIENTO CINETICO
ROZAMIENTO CINÉTICO
a). Movimiento con v = Cte.
b). Movimiento con aceleración
Experimentalmente se encuentra que en ambos casos:
fK  N fK = k.N
Donde: k = Coeficiente de rozamiento cinético; N = Fuerza Normal
N
F
w
N
F
w
fk
fk
v = Cte.
v ≠ Cte.

13. CONCLUSIONES
CONCLUSIONES EXPERIMENTALES
 1.- K y s son números y no tienen dimensiones.
 2.- 0 < k < s < 1
 3.- fs
’ < fs
’’ < … < ( fs )máx = s.N
 4.- fk < fs
 5.- fs y fk no dependen del área de contacto entre las superficies.

14. ESTATICA
FUERZAS INTERNAS
 TENSIÓN (T).- Son aquellas fuerzas internas que aparecen en los
cuerpos flexibles (cuerdas y cables) ó barras (tracción) tratando de
evitar su posible estiramiento.
 Ejemplo:
F
F
Corte ideal
F
F F
T -T
T = F

15. ESTATICA
FUERZA ELÁSTICA EN RESORTES
F = Fuerza externa, Fres = Fuerza del resorte sobre el agente externo
X = Elongación = Estiramiento del resorte, k = Constante elástica del resorte
Ley de Hooke: “En un resorte, la fuerza aplicada para estirar o comprimir un
resorte, es proporcional a su estiramiento a partir de su posición de equilibrio”
F = k.x Fres = - k.x (ley de Hooke)
Unidades: F (N), x (m) y k (N/m)
k
k
k
x
x
x
0
0
0
F
F
Fres
Fres
x
x

16. ESTATICA
PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO (Equilibrio de traslación)
“Si un cuerpo se encuentra en equilibrio bajo la acción de fuerzas concurrentes
entonces la resultante de estas fuerzas es igual a cero y el cuerpo ó está en reposo
ó se mueve en línea recta con velocidad constante”
a).- Gráficamente
b).- Analíticamente
Si: R = Fi = 0
F1 F2
F3
F4
F1
F2
F3
F4
Rx = F1x + F2x + … = Fix = 0
Rx = F1y + F2y + … = Fiy = 0

17. ESTATICA
MOMENTO DE UNA FUERZA
Concepto.- Magnitud vectorial cuyo valor indica la tendencia a la rotación que
provoca una fuerza sobre un cuerpo rígido respecto a un punto llamado “centro
de rotación” por el cual pasa un eje perpendicular al plano de rotación del cuerpo
llamado “eje de rotación”.
F
d
0
Centro de rotación
M
M = Momento de la fuerza F
Se define como:
M = F.d
Donde:
F = fuerza aplicada
d = Brazo de palanca
Unidades de M : N.m

18. ESTATICA
MOMENTO DE UNA FUERZA
Convención: La dirección del vector M, por convención es perpendicular al
plano de rotación y su sentido quede determinado por la “regla de la mano
derecha”. Dicho vector se considera aplicado sobre el eje de rotación en el punto
denominado “Centro de rotación”.
a). M0
F es (+) cuando F produce “rotación antihoraria”.
B). M0
F es (-) Cuando produce “rotación horaria”
d
F
M0
F (+)
0
0 d
F
M0
F (-)
Rotación antihoraria Rotación horaria

19. ESTATICA
SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO(Equilibrio de rotación)
“El vector momento resultante de todas las fuerzas actuantes sobre un cuerpo,
respecto de cualquier eje de rotación, debe ser cero”
Mtotal= M0
F1 + M0
F2 + … = M0
Fi = O
 Mtotal = F1d1 + F2d2 – F3d3 + … = O
F1
F2
F2
d1
d2
d3
M0
F1
M0
F2
M0
F3
eje