Este documento presenta información sobre la estática, una rama de la mecánica que estudia las condiciones de equilibrio de los cuerpos sobre los cuales actúan fuerzas. Explica que un cuerpo está en equilibrio mecánico cuando se encuentra en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme. Además, incluye ejemplos y ejercicios sobre diagramas de cuerpo libre.

1. COLEGIO PREUNIVERSITARIO “ TRILCE” Ii BIM – FÍSICA – 5tO. AÑO
NIVEL: SECUNDARIA SEMANA Nº 1 QUINTO AÑO
ESTÁTICA I
Si observamos un cuerpo en reposo u otro desplazán-
dose con Movimiento Rectilíneo Uniforme. Estamos frente
a fenómenos que en apariencia son distintos, pero que en
el fondo obedecen a las mismas leyes. Ambas situaciones
corresponden a un mismo estado llamado “Equilibrio Me-
cánico”.
El estudio de las leyes y condiciones que deben cumplir
los cuerpos para encontrarse en dicho estado lo realiza la
rama de la mecánica llamada ESTÁTICA, ciencia que data
de la época de las egipcios y babilonios.
De todas las pirámides. La del faraón Keops fue la mayor. La gran pirámide, como se le conoce ahora, tenía 230.4 m por
lado en la base cuadrada y originalmente media 146.3 m de altura. Contenía unos 2 300 000 bloques de piedra, de cerca de 1,1
toneladas en promedio. La exactitud con que se orientó la base con respecto a la alineación norte, sur, este, oeste fue de
aproximadamente 6 minutos
de arco como error máximo,
en tanto que la base distaba
de ser un cuadrado perfecto
por menos de 17.78 cm. Fue
construida entre el 2 570 a.C.
- 2 472 a.C.
La estática es una parte de la
mecánica de sólidos que estu-
dia las condiciones que deben
cumplirse para que un cuerpo,
sobre el cual actúan fuerzas,
quede en equilibrio.
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EQUILIBRIO MECÁNICO
Un cuerpo están en equilibrio mecánico cuando se encuentra en estado de reposo o de Movimiento Rectilíneo Uniforme.
C. TENSIÓN (T)
Fuerza electromagnética resultante que se genera en
A. EQUILIBRIO .- el interior de una cuerda o un alambre, y que surge para
l
E c u e r p o e s t á e n r e p o s o . oponerse a los efectos de estiramiento por parte de
fuerzas externas que actúan en los extremos de aquellos.
B. EQUILIBRIO -
E l c u e r p o e s t á e n M o v i m i e n t o R e c t i l í n e o U n i f o r m e .
FUERZA
Magnitud que surge como resultado de la interacción de dos cuerpos entre sí, que además de valor tiene dirección,
sentido y punto de aplicación.
Esta magnitud hace que los cuerpos estén en equilibrio, que cambien la dirección de su movimiento, o que se defor-
men. La fuerza está asociada con los efectos de: sostener, estirar, comprimir, jalar, empujar, tensar, atraer, repeler,
...., etc.
FUERZAS ESPECIALES
A. PESO (W)
Fuerza con que la Tierra atrae a todo cuerpo que se
encuentre en su cercanía. Es directamente proporcional
con la masa de los cuerpos y con la gravedad local. Se re-
presenta por un vector vertical y dirigido hacia el centro
de la Tierra.
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (D.C.L.)
B. NORMAL (N) Es la representación gráfica de las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo. Para esto se realiza lo siguiente:
Llamada también Fuerza de Contacto, viene a ser la
resultante de las infinitas fuerzas electromagnéticas que
1. Se aisla al cuerpo de todo el sistema.
se generan entre las superficies de dos cuerpos cuando
estos se acercan a distancias relativamente pequeñas, 2. Se representa al peso del cuerpo mediante un vector
predominando las fuerzas repulsivas. Su línea de acción dirigido siempre hacia el centro de la Tierra.
siempre es perpendicular a las superficies en contacto. 3. Si existieran superficies en contacto, se representa a
la reacción mediante un vector perpendicular a dichas
superficies y empujando siempre al cuerpo.
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4. Si hubiesen cuerdas o cables, se representa a la ten-
sión mediante un vector que está siempre jalando al
cuerpo, previo corte imaginario.
5. Si existiesen barras comprimidas, se representa a
la compresión mediante un vector que está siempre
b) e)
empujando al cuerpo, previo corte imaginario.
c)
9. Hacer el D.C.L. de cada bloque. Superficies Lisas.
10. Señale el D.C.L. correcto para la esfera mostrada:
1. Hacer el DCL del bloque:
2. Hacer el DCL de la esfera. Las superficies son lisas.
3. Hacer el DCL del bloque y luego clasifique como verdadera o falsa, las siguientes afirmaciones:
∗ Sobre el bloque sólo actúan dos fuerzas ........ ( )
∗ Las fuerzas son iguales en dirección y
sentido...................................................................... ( )
∗ La tensión y el peso son iguales en EJERCICIOS DE APLICACIÓN
magnitud................................................................... ( )
4. Hacer el D.C.L. del bloque. las superficies son lisas.
11. Hacer el D.C.L. de cada bloque: (Superficies Lisas)
5. Hacer el D.C.L. del nudo “A” y del bloque.
6. Hacer el D.C.L. de la barra. 12. Efectuar el D.C.L. de cada bloque: (Superficies Lisas)
13. Hacer el D.C.L. del bloque en reposo.
a) d)
7. Hacer el D.C.L. del punto “C”.
14. Hacer el D.C.L. de ambos bloques en reposo.
8. Señale el D.C.L. correcto para la esfera mostrada:
b) e)
15. el resorte se encuentra comprimido y el piso es
Si
áspero. ¿Cuál es el D.C.L. correcto, para el bloque que
se encuentra en reposo?
a) d)
c)
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13. Hacer el D.C.L. del bloque en reposo. Superficie Lisa.
a) Ib, IIa, IIIc b) Ic, IIb, IIIa c) IIa, Ib, IIIc
d) Ia, IIb, IIIc e) Ic, IIb, IIa
14. Hacer el D.C.L. de los blques.
3. Hacer el D.C.L. de la esfera. Superficies Lisas.
a) d)
4. Grafique el D.C.L. e indique la alternativa correcta.
15. Clasifique como verdadero o falso:
∗ La acción y la reacción actúan sobre el mismo
cuerpo....................................................................... ( )
b) e)
∗ Un cuerpo con Movimiento Circular Uniforme
a) d) está en equilibrio.................................................... ( )
∗ La fuerza es una magnitud vectorial................. ( )
c)
b) e)
1. Elige las palabras correctas para completar la siguiente
oración:
“Las fuerzas surgen por la _______________ de dos
cuerpos y siempre aparecen en _______________ c)
de acción y reacción”.
5. Hacer el D.C.L. del nudo “A” y del bloque.
a) interacción - parejas d) cercanía - ternas
b) velocidad - ternas e) atracción - parejas
c) vibración - parejas
6. Hacer el D.C.L. de la barra. Pared Lisa.
2. Grafica y relaciona correctamente en tu cuaderno cada 7. Hacer el D.C.L. del punto “C” y del bloque.
cuerpo con su respectivo D.C.L.
8. Hacer el D.C.L. de la esfera que se encuentra en el
interior de un canal de paredes lisas.
9. Hacer el D.C.L. de cada bloque en el sistema en
I. a. equilibrio.
10. Hacer el D.C.L. de la esfera. Superficies Lisas.
II. b. 11. Hacer el D.C.L. de cada bloque.
12. Efectuar el D.C.L. de cada bloque. Superficie Lisa.
III. c.
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