ESTATICA

2. La Estática estudia el equilibrio de los cuerpos considerando las fuerzas y los
momentos de fuerza que actúan sobre ellos.
Un cuerpo se encuentra en equilibrio cuando está en reposo o
moviéndose con velocidad constante. Cuando esta en reposo se dice que el cuerpo
esta en equilibrio estático y cuando se mueve con velocidad constante se dice que
está en equilibrio dinámico.
Velocidad lineal igual a
cero (v=0)
Velocidad angular igual a
cero (w=0)
b) Si el cuerpo
está
moviéndose
con
velocidad
constante
Velocidad lineal es constante
(v=conste.)
Velocidad angular constante
(w=conste.)
a) Si el cuerpo está
en reposo

3. Para estudiar el equilibrio de los cuerpos, la Estática considera dos condiciones:
- Primera Condición de Equilibrio o Equilibrio de Traslación, relacionada con las
fuerzas.
- Segunda Condición de Equilibrio o Equilibro de Rotación, relacionada con los
momentos de fuerza.

4. Como esta condición está relacionada con las fuerzas, veamos primero algunos
conceptos sobre las fuerzas y su importancia para el estudio del equilibrio de los
cuerpos.
La fuerza es una magnitud vectorial que representa la acción de un cuerpo
sobre otro, por contacto directo o a distancia.
A
FB
B
FA
Q
+
Q-
A
B
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
- -
-
-
- -
-
- - -
-
-
-
a) Fuerzas por
contacto
b) Fuerzas a
distancia
FB
FA

5.  Las fuerzas tienen diferentes orígenes tales como:
- Mecánicos
- Gravitacionales
- Eléctricos
- Magnéticos
- Atómicos
- Nucleares, etc.
 Las fuerzas de origen mecánico son aquellas que se producen por contacto
directo entre los cuerpos materiales, estas fuerzas toman diferentes
denominaciones tales como: fuerza normal (N), fuerza de rozamiento (fr), fuerza
elástica (Fe), fuerza de contacto o compresión (Fc), tensión (T), empuje (E), etc.
 No existe una fuerza única actuando sobre un cuerpo, siempre existe otra fuerza
que actúa opuesta a la acción, denominada reacción como se muestra las figuras
a) y b) mostradas anteriormente. Para complementar esta idea veamos a
continuación algunos casos.

6. TIER
RA
P =
mg
Fr
FN =
Fs
P
N
P =
N
P
N
P =
N
F = fr
fr
F
fr = μ
N
N S
Fs FN
P =
Fr

7. P
T
P =
T
P
P =
Fe
Fe
Fe = k
x
P
E
P =
E
AG
UA
E = ρ g
Vs
Vs
En los diagramas anteriores observamos la interacción entre dos cuerpos, donde se
observa la acción y reacción, con fuerzas verticales y horizontales.

8. Se llama diagrama de fuerzas de cuerpo
libre a la representación grafica mediante vectores de todas las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo aislado de los otros con los cuales interactúa.
Así:
30
º
B
A
a) Cilindro en
equilibrio
N
B
N
A
P
b) Diagrama de fuerzas de
cuerpo libre
a) Sistema en
equilibrio
b) Diagrama de fuerzas de
cuerpo libre
T1 T2
P

9. Se llama sistema de fuerzas al conjunto de todas las fuerzas
que actúan sobre un determinado cuerpo o punto en el caso de los nudos de cables
o cuerdas. Así en los diagramas de fuerzas de cuerpo libre anteriores, tenemos dos
sistemas de fuerzas.
En Estática se consideran principalmente dos sistemas de fuerzas.
a) SISTEMA DE FUERZAS CONCURRENTE, es aquel en el cual todas las fuerzas
actúan en un mismo punto o al prolongar las líneas de acción éstas llegan al mismo
punto. Así tenemos el diagrama de fuerzas sobre el cilindro mostrado
anteriormente.
b) SISTEMA DE FUERZAS NO CONCURRENTE, es aquel en el cual todas las fuerzas
actúan en diferentes puntos del cuerpo y al prolongar sus líneas de acción no todas
llegan a un mismo punto. Así tenemos como ejemplo al diagrama de fuerzas de
cuerpo libre del bloque suspendido mediante las dos cuerdas mostrado
anteriormente.
Debemos considerar que cuando sobre un cuerpo actúa un sistema de fuerzas no
concurrente, existen momentos de fuerza actuando sobre él.