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ESTÁTICA
Anl. Lic. Jorge Luis Chalén P.
LA MATERIA...
 Es todo lo que nos rodea.
 La materia tiene masa y volumen.
MASA
 Es la cantidad de materia que posee un cuerpo.
VOLUMEN
 Es el espacio que ocupa un cuerpo.
SEGÚN EL “SISTEMA INTERNACIONAL
DE UNIDADES”, LA MASA SE MIDE EN
KILOGRAMOS.
Nombre Abreviatura
Gramo g
kilogramo kg
EJEMPLO
Un kilogramo de pan equivale a 1000 gramos.
1 Kg = 1000 g
PESO
El peso es el
resultado de la
fuerza que ejerce el
centro de la Tierra
sobre un cuerpo
(fuerza de
gravedad).
 El peso se mide con un
dinamómetro.
SEGÚN EL “SISTEMA INTERNACIONAL
DE UNIDADES”, EL PESO SE MIDE EN
NEWTON.
Nombre Abreviatura
Newton N
1 Kg equivale a 10 N aprox.
EL PESO (𝑚 𝑔)
𝐹 = 𝑚 𝑔
Peso ≠ Masa
Fuerza de gravedad cerca de la superficie de la Tierra.
DEBER #1: MASA Y PESO
 1. ¿Cuál es el peso de un objeto colocado en la superficie de la tierra, si la
masa del objeto es de 54000 g?
 2. ¿Cuál es la masa de un objeto cuyo peso en la tierra es 2.570 N?
 3. Un cuerpo pesa en la tierra 60 Kg. ¿Cuál será a su peso en la luna, donde
la gravedad es 1,6 m/s2?
 4. Una persona pesa 70 kgf en la Tierra. ¿Cuánto pesará en Newtones en
Marte si la aceleración de la gravedad es de 3,711 m/s2
CONCEPTO DE FUERZA
Algunos tipos de fuerzas:
 Fuerza de Gravedad (peso).
 Fuerza normal.
 Tensión de cuerdas.
 Fuerza de roce.
Se entiende por fuerza cualquier acción o influencia que modifique el movimiento de un
cuerpo.
FUERZAS Y Leyes de Newton
Una fuerza es toda causa capaz de
deformar un cuerpo o modificar su
estado de reposo o movimiento.
Las fuerzas son magnitudes vectoriales
y su unidad en el S.I. es el newton, N.
Punto de
aplicación
magnitud
dirección
sentido Toda fuerza tiene un agente
específico e identificable, que puede
ser animado o inanimado. Por ejemplo
el agente de la fuerza de gravedad es
la Tierra
CARÁCTERÍSTICAS DE UNA FUERZA
Punto de aplicación.— Es el lugar concreto
sobre el cual actúa la fuerza. En el se
comienza a dibujar el vector que
representa la fuerza.
Punto de
aplicación
magnitud
dirección
sentido
Magnitud o intensidad.— Indica el valor
numérico de la fuerza en newtons. Se
corresponde con la longitud del vector.
Dirección.— Es la recta a lo largo de la
cual se aplica la fuerza. La línea sobre la
que se dibuja el vector.
Sentido.— Con la misma dirección, una
fuerza puede tener dos sentidos
opuestos. Se indica con la punta de la
flecha del vector.
𝑔 = 9.8 m/s2
En la Tierra
Aceleración de Gravedad
La fuerza normal (𝑛)
Es una fuerza de reacción perpendicular a la superficie de
contacto.
FUERZA NORMAL
Es siempre perpendicular a la superficie de apoyo.
F
N
P
|F| =|N| |N| = |P|
P
x
y
Py
Px
y
a Px se le llama
componente
tangencial del peso
y a Py componente
normal del peso.
Se representa por N
En el S.I. se mide en N
Es una fuerza que aparece siempre que un cuerpo
está apoyado sobre una superficie; esta fuerza evita
que la superficie se deforme.
DEBER #2: FUERZA NORMAL
 5. Cuál es la Fuerza Normal de un cuerpo que tiene 5 kg de masa y se
encuentra en una superficie plana horizontal.
 6. Cuál es la Fuerza Normal de un cuerpo de 60 Kg que se encuentra sobre
una superficie inclinada de 30° con la horizontal.
 7. Cuál es la Fuerza Normal de un cuerpo de 3 Tn que se encuentra sobre
una superficie inclinada de 15° con la horizontal
 8. Calcular la fuerza normal de un cuerpo de 100 kg que se halla sobre un
plano inclinado de 30 metros de base y 15 metros de altura.
TENSIÓN (𝑇)
LA TENSIÓN
La tensión se representa por T y es una fuerza que aparece
siempre que se tira de una cuerda o de un cable.
En el S.I. se mide en N
a
a
P
N
T
F
R
T
P
PLANO INCLINADO
PLANO HORIZONTAL
P
N
P
a
T
a
F
R
T
FUERZA DE ROZAMIENTO
Se representa por FR y es una fuerza que actúa en sentido opuesto al
movimiento y se produce como consecuencia de la fricción que tiene lugar
entre la superficie del móvil y la superficie sobe la que este se mueve, o bien
del medio (gas o líquido) que atraviesa
F
N
P P
x
y
Py
PxFR
FR
FUERZA DE ROCE (𝑓𝑠 𝑜 𝑓𝑘)
Es una fuerza de reacción
Roce Estático Roce cinético
0 ≤ 𝑓𝑠 ≤ 𝑓𝑠, 𝑚𝑎𝑥 = 𝜇 𝑠 𝑁 𝑓𝑘 = 𝜇 𝑘 𝑁
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA
FUERZA DE ROZAMIENTO
1. La fuerza de rozamiento es independiente del área de
las superficies en contacto.
2. La fuerza de rozamiento es independiente de la
velocidad del movimiento y actúa siempre en sentido
contrario.
3. La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de
las superficies en contacto y del estado de pulimento de
las mismas.
4. La fuerza de rozamiento es proporcional a
la fuerza normal.
Existen dos clases de rozamiento: el
ESTÁTICO y el DINÁMICO :
(El rozamiento estático es siempre
mayor que el dinámico)
µ (mu) se llama coeficiente de
rozamiento y es característico de
las superficies en contacto. No
tiene unidades.
(Por eso se dice que es una
magnitud adimensional)
- El rozamiento dinámico aparece cuando el cuerpo está en
movimiento.
En el plano horizontal la fuerza de rozamiento se calcula :
FR = µ • N
|FR | = µ • |N | = µ • | P | = µ • m • g
µ = FR/ N
FR = µ • N
- El rozamiento estático aparece cuando se trata de poner un cuerpo en
movimiento desde el reposo.
F
N
P
P
x
y
Py
Px
DEBER #3: FUERZA DE ROZAMIENTO
 9. Hay una piedra de 200 kg en una rampa que tiene una inclinación de 25°. Calcula
cuánto debe valer la fuerza de rozamiento con el suelo para que no se deslice por la
pendiente.
 10. Hay un coche de 1000 kg en una rampa como la del dibujo. Calcula:
 a) Cuánto debe valer la fuerza de rozamiento con el suelo para que no se deslice por la
pendiente. b) El valor del coeficiente de rozamiento.
 11. Cuál será la fuerza de rozamiento de un cuerpo de 2 Tn que se encuentra sobre una
superficie inclinada de 3 m de altura y 10 de base.
 12. Cuál es la masa de un cuerpo que se encuentra sobre una superficie inclinada de 15°
con la horizontal y su fuerza de rozamiento es de 340,5 N.
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Dos cuerpos unidos por una cuerda que pasa por una polea sin
fricción. La superficie tiene roce.
𝒎 𝟏
𝒎 𝟐
𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟏 𝒈
𝑵
𝑻
𝒇
𝑻
𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟐 𝒈
𝒗
Predicción
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE 2
Tres cuerpos unidos por una cuerda que pasa por una polea sin
fricción. La superficie tiene roce.
𝒎 𝟏
𝒎 𝟐
𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟏 𝒈
𝑵
𝑻
𝒇
𝑻
𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟐 𝒈
𝒗Predicción
𝒎 𝟑
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1
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𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟑 𝒈
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FÍSICA II: TEMA 1 - ESTÁTICA

  • 1. ESTÁTICA Anl. Lic. Jorge Luis Chalén P.
  • 2. LA MATERIA...  Es todo lo que nos rodea.  La materia tiene masa y volumen. MASA  Es la cantidad de materia que posee un cuerpo. VOLUMEN  Es el espacio que ocupa un cuerpo.
  • 3. SEGÚN EL “SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES”, LA MASA SE MIDE EN KILOGRAMOS. Nombre Abreviatura Gramo g kilogramo kg
  • 4. EJEMPLO Un kilogramo de pan equivale a 1000 gramos. 1 Kg = 1000 g
  • 5. PESO El peso es el resultado de la fuerza que ejerce el centro de la Tierra sobre un cuerpo (fuerza de gravedad).
  • 6.  El peso se mide con un dinamómetro.
  • 7. SEGÚN EL “SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES”, EL PESO SE MIDE EN NEWTON. Nombre Abreviatura Newton N 1 Kg equivale a 10 N aprox.
  • 8. EL PESO (𝑚 𝑔) 𝐹 = 𝑚 𝑔 Peso ≠ Masa Fuerza de gravedad cerca de la superficie de la Tierra.
  • 9.
  • 10.
  • 11. DEBER #1: MASA Y PESO  1. ¿Cuál es el peso de un objeto colocado en la superficie de la tierra, si la masa del objeto es de 54000 g?  2. ¿Cuál es la masa de un objeto cuyo peso en la tierra es 2.570 N?  3. Un cuerpo pesa en la tierra 60 Kg. ¿Cuál será a su peso en la luna, donde la gravedad es 1,6 m/s2?  4. Una persona pesa 70 kgf en la Tierra. ¿Cuánto pesará en Newtones en Marte si la aceleración de la gravedad es de 3,711 m/s2
  • 12. CONCEPTO DE FUERZA Algunos tipos de fuerzas:  Fuerza de Gravedad (peso).  Fuerza normal.  Tensión de cuerdas.  Fuerza de roce. Se entiende por fuerza cualquier acción o influencia que modifique el movimiento de un cuerpo.
  • 13. FUERZAS Y Leyes de Newton Una fuerza es toda causa capaz de deformar un cuerpo o modificar su estado de reposo o movimiento. Las fuerzas son magnitudes vectoriales y su unidad en el S.I. es el newton, N. Punto de aplicación magnitud dirección sentido Toda fuerza tiene un agente específico e identificable, que puede ser animado o inanimado. Por ejemplo el agente de la fuerza de gravedad es la Tierra
  • 14. CARÁCTERÍSTICAS DE UNA FUERZA Punto de aplicación.— Es el lugar concreto sobre el cual actúa la fuerza. En el se comienza a dibujar el vector que representa la fuerza. Punto de aplicación magnitud dirección sentido Magnitud o intensidad.— Indica el valor numérico de la fuerza en newtons. Se corresponde con la longitud del vector. Dirección.— Es la recta a lo largo de la cual se aplica la fuerza. La línea sobre la que se dibuja el vector. Sentido.— Con la misma dirección, una fuerza puede tener dos sentidos opuestos. Se indica con la punta de la flecha del vector.
  • 15.
  • 16. 𝑔 = 9.8 m/s2 En la Tierra Aceleración de Gravedad
  • 17. La fuerza normal (𝑛) Es una fuerza de reacción perpendicular a la superficie de contacto.
  • 18. FUERZA NORMAL Es siempre perpendicular a la superficie de apoyo. F N P |F| =|N| |N| = |P| P x y Py Px y a Px se le llama componente tangencial del peso y a Py componente normal del peso. Se representa por N En el S.I. se mide en N Es una fuerza que aparece siempre que un cuerpo está apoyado sobre una superficie; esta fuerza evita que la superficie se deforme.
  • 19. DEBER #2: FUERZA NORMAL  5. Cuál es la Fuerza Normal de un cuerpo que tiene 5 kg de masa y se encuentra en una superficie plana horizontal.  6. Cuál es la Fuerza Normal de un cuerpo de 60 Kg que se encuentra sobre una superficie inclinada de 30° con la horizontal.  7. Cuál es la Fuerza Normal de un cuerpo de 3 Tn que se encuentra sobre una superficie inclinada de 15° con la horizontal  8. Calcular la fuerza normal de un cuerpo de 100 kg que se halla sobre un plano inclinado de 30 metros de base y 15 metros de altura.
  • 21. LA TENSIÓN La tensión se representa por T y es una fuerza que aparece siempre que se tira de una cuerda o de un cable. En el S.I. se mide en N a a P N T F R T P PLANO INCLINADO PLANO HORIZONTAL P N P a T a F R T
  • 22. FUERZA DE ROZAMIENTO Se representa por FR y es una fuerza que actúa en sentido opuesto al movimiento y se produce como consecuencia de la fricción que tiene lugar entre la superficie del móvil y la superficie sobe la que este se mueve, o bien del medio (gas o líquido) que atraviesa F N P P x y Py PxFR FR
  • 23. FUERZA DE ROCE (𝑓𝑠 𝑜 𝑓𝑘) Es una fuerza de reacción Roce Estático Roce cinético 0 ≤ 𝑓𝑠 ≤ 𝑓𝑠, 𝑚𝑎𝑥 = 𝜇 𝑠 𝑁 𝑓𝑘 = 𝜇 𝑘 𝑁
  • 24. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA FUERZA DE ROZAMIENTO 1. La fuerza de rozamiento es independiente del área de las superficies en contacto. 2. La fuerza de rozamiento es independiente de la velocidad del movimiento y actúa siempre en sentido contrario. 3. La fuerza de rozamiento depende de la naturaleza de las superficies en contacto y del estado de pulimento de las mismas. 4. La fuerza de rozamiento es proporcional a la fuerza normal.
  • 25. Existen dos clases de rozamiento: el ESTÁTICO y el DINÁMICO : (El rozamiento estático es siempre mayor que el dinámico) µ (mu) se llama coeficiente de rozamiento y es característico de las superficies en contacto. No tiene unidades. (Por eso se dice que es una magnitud adimensional) - El rozamiento dinámico aparece cuando el cuerpo está en movimiento. En el plano horizontal la fuerza de rozamiento se calcula : FR = µ • N |FR | = µ • |N | = µ • | P | = µ • m • g µ = FR/ N FR = µ • N - El rozamiento estático aparece cuando se trata de poner un cuerpo en movimiento desde el reposo. F N P P x y Py Px
  • 26.
  • 27. DEBER #3: FUERZA DE ROZAMIENTO  9. Hay una piedra de 200 kg en una rampa que tiene una inclinación de 25°. Calcula cuánto debe valer la fuerza de rozamiento con el suelo para que no se deslice por la pendiente.  10. Hay un coche de 1000 kg en una rampa como la del dibujo. Calcula:  a) Cuánto debe valer la fuerza de rozamiento con el suelo para que no se deslice por la pendiente. b) El valor del coeficiente de rozamiento.  11. Cuál será la fuerza de rozamiento de un cuerpo de 2 Tn que se encuentra sobre una superficie inclinada de 3 m de altura y 10 de base.  12. Cuál es la masa de un cuerpo que se encuentra sobre una superficie inclinada de 15° con la horizontal y su fuerza de rozamiento es de 340,5 N.
  • 28. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE Dos cuerpos unidos por una cuerda que pasa por una polea sin fricción. La superficie tiene roce. 𝒎 𝟏 𝒎 𝟐 𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟏 𝒈 𝑵 𝑻 𝒇 𝑻 𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟐 𝒈 𝒗 Predicción
  • 29. DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE 2 Tres cuerpos unidos por una cuerda que pasa por una polea sin fricción. La superficie tiene roce. 𝒎 𝟏 𝒎 𝟐 𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟏 𝒈 𝑵 𝑻 𝒇 𝑻 𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟐 𝒈 𝒗Predicción 𝒎 𝟑 𝑻 𝟐 1 1 𝑭 𝒈 = 𝒎 𝟑 𝒈 𝑻 𝟐