PREINFORME 5 estatica

7/26/2019 PREINFORME 5 estatica

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FUERZAS PARALELAS

PRESENTADO POR:

LEWIS PÉREZ OCHOA

MARTÍN SANTIAGO MUÑOZ VEGA

CRISTHIAN VARGAS YEPES

PREINFORME 5

Arly Dar! R"#$%# &'"#()r!

I#*)#")r! +)$,#"$!

Gr'-! ./

UNIVERSIDAD PONTIFICIA .OLIVARIANA

INGENIERIA MEC0NICA

FLORIDA.LANCA

/125



INTRODUCCI3N

Las fuerzas paralelas al igual que las otras fuerzas también conforman un sistemade fuerzas llamado en este caso sistema de fuerzas paralelas. En esta práctica se

busca principalmente analizar los sistemas de fuerzas paralelas en sus diferentesformas, ya que se pueden tener fuerzas paralelas con igual sentido o con sentidocontrario. Las fuerzas paralelas son aquellas que actúan sobre un cuerpo rígidocon sus líneas de acción en forma paralela. En el desarrollo del trabajo se aestudiando a fondo el tema.

O.4ETIVOS

• !nalizar la fuerza resultante de fuerzas paralelas.• "erificar las condiciones de equilibrio que actúan sobre un cuerpo rígido.

MARCO TE3RICO

Las L)y) 6) N)7(!#, también conocidas como Leyes del movimiento deNewton, son tres principios a partir de los cuales se e#plican la mayor parte de losproblemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relatiosal moimiento de los cuerpos.

La primera ley de $e%ton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que sisobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamentemoiéndose en línea recta con elocidad constante &incluido el estado de reposo,que equiale a elocidad cero'.

La primera ley de $e%ton sire para definir un tipo especial de sistemas dereferencia conocidos como S"()+a 6) r)8)r)#$"a "#)r$"al), que son aquellossistemas de referencia desde los que se obsera que un cuerpo sobre el que noactúa ninguna fuerza neta se muee con elocidad constante.(e manera concisa, esta ley postula, que un cuerpo no puede cambiar por sí solosu estado inicial, ya sea en reposo o en moimiento rectilíneo uniforme, a menosque se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulosobre él.

La )rimera ley de $e%ton nos dice que para que un cuerpo altere su moimientoes necesario que e#ista algo que prooque dic*o cambio. Ese algo es lo queconocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpossobre otros.La +egunda ley de $e%ton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. $osdice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleraciónque adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos e#presar la relación de la siguiente manera



F = m a

-anto la fuerza como la aceleración son magnitudes ectoriales, es decir, tienen,además de un alor, una dirección y un sentido.

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representapor N. n Newton es la fuerza que *ay que ejercer sobre un cuerpo de unkilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s2 , o sea,

2 N 9 2 * ; 2 +</

La tercera ley es completamente original de $e%ton &pues las dos primeras ya*abían sido propuestas de otras maneras por /alileo, 0oo1e y 0uygens' y *acede las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo. E#pone que por cadafuerza que actúa sobre un cuerpo, este realiza una fuerza de igual intensidad ydirección, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. (ic*o de otraforma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en paresde igual magnitud y opuestas en sentido.

La tercera ley, también conocida como )rincipio de acción y reacción nos diceesencialmente que si un cuerpo ! ejerce una acción sobre otro cuerpo 2, ésterealiza sobre ! otra acción igual y de sentido contrario.345

Las condiciones de equilibrio son las leyes que rigen la estática. La estática es laciencia que estudia las fuerzas que se aplican a un cuerpo para describir unsistema en equilibrio. (iremos que un sistema está en equilibrio cuando loscuerpos que lo forman están en reposo, es decir, sin moimiento. Las fuerzas que

se aplican sobre un cuerpo pueden ser de tres formas

=F')r>a a#*'lar): (os fuerzas se dice que son angulares, cuando actúansobre un mismo punto formando un ángulo.

=F')r>a $!l"#)al): (os fuerzas son colineales cuando la recta de acción es lamisma, aunque las fuerzas pueden estar en la misma dirección o en direccionesopuestas.

=F')r>a -aral)la: (os fuerzas son paralelas cuando sus direcciones sonparalelas, es decir, las rectas de acción son paralelas, pudiendo también aplicarseen la misma dirección o en sentido contrario.



Pr"+)ra $!#6"$"%# 6) )?'"l"@r"!: (iremos que un cuerpo se encuentra enequilibrio de traslación cuando la fuerza resultante de todas las fuerzas que actúansobre él es nula 6 7 8 9.

(esde el punto de ista matemático, en el caso de fuerzas coplanarias, se tieneque cumplir que la suma aritmética de las fuerzas o de sus componentes queestán en la dirección positia del eje : sea igual a las componentes de las que

están en la dirección negatia.

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.

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 coincide con

el extremo de la última.

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. [2]

Momento con respecto a un punto.



El momento M con respecto al punto , o con respecto a un eje que pase por y sea perpendicular al plano, es una cantidad vectorial puesto que tiene magnitudy dirección específicas.La magnitud de M es

(onde d es el brazo de momento o distancia perpendicular desde el eje en el punto *asta la línea de acción de lafuerza. Las unidades de la magnitud del momento son elproducto de la fuerza multiplicada por la distancia, es decir,$.m o lb.pie.

La dirección de M está definida por su e!e de momento, elcual es perpendicular al plano que contiene la fuerza F, ypor su brazo de momento d . )ara establecer el sentido dedirección de M se utiliza la regla de la mano derec*a. 3;5

7uerza resultante

+i sobre un cuerpo actúan arias fuerzas se pueden sumar las mismas de forma

ectorial &como suma de ectores' obteniendo una fuerza resultante, es decir equialente a todas las demás. +i la resultante de fuerzas es igual a cero, el efectoes el mismo que si no *ubiera fuerzas aplicadas el cuerpo se mantiene en reposoo con moimiento rectilíneo uniforme, es decir que no modifica su elocidad.

En la mayoría de los casos no tenemos las coordenadas de los ectores sino quetenemos su módulo y el ángulo con el que la fuerza está aplicada. )ara sumar las



fuerzas en este caso es necesario descomponerlas proyectándolas sobre los ejesy luego oler a componerlas en una resultante.

F')r>a )?'"l"@ra#()

+e llama fuerza equilibrante a una fuerza con mismo módulo y dirección que laresultante &en caso de que sea distinta de cero' pero de sentido contrario. Es lafuerza que equilibra el sistema. +umando ectorialmente a todas las fuerzas &esdecir a la resultante' con la equilibrante se obtiene cero, lo que significa que no*ay fuerza neta aplicada. 3<5

."@l"!*ra8a

345 !$=$>?@, las leyes de ne%ton 3en línea5, disponible en*ttpsAAbibliotecadeinestigaciones.%ordpress.comAfisicaBCAlasBleyesBdeBne%ton3citado el 4D de abril de C94D5.

3C5 L!!, condiciones de equilibrio 3en línea5 3C4 de marzo de C94;5, disponibleen *ttpAAfisica.laguiaC999.comAgeneralAcondicionesBdeBequilibrioFi#zz;:Lbagu<f 3citado el 4D de abril de C94D5

3;5. 0>22ELE, ++ELL G. >ngeniería mecánica estática, décimo segundaedición. )E!+@$ E(G!G>=$, ?é#ico, C949. >+2$ HIJBK9IB<<CBDK4B4. )ág.44J.

3<5 !$=$>?@, fuerza y dinámica de la partícula 3en línea5, disponible*ttpAA%%%.fisicapractica.comAfuerza.p*p 3citado el 4D de abril de C94D5

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