Dinámica y equilibro estático

1. República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio del Poder Popular para la educación.
Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”.
Extensión Mérida.
Autor:
Reina A. Morales C.
C.I:28.729.970
Ing. De Sistemas#47.
DINÁMICA Y EQUILIBRIO ESTÁTICO.
Julio, 2020.

2. ¿Qué se entiende como dinámica de un Partícula y equilibrio estático?
La Dinámica es la parte de la Mecánica que estudia
el movimiento atendiendo a las causas que lo
producen.
En principio, la Dinámica trata de cualquier sistema,
formado por un número arbitrario de partículas,
interactuando entre sí y con el fuerzas externas.
En este tema nos limitaremos a considerar la
dinámica de una sola partícula (o punto material),
considerada como cuerpo sin dimensiones y con
una masa finita. A partir del estudio de la dinámica
de partículas individuales puede tratarse el estudio
de los sistemas de partículas y la dinámica del
sólido rígido.
El equilibrio estático, más exactamente
equilibrio mecánico estático, es utilizado en
física para describir un estado estacionario en el
cuál la posición relativa de los componentes de
un sistema no cambia con el tiempo. No
significa que no se muevan, pueden hacerlo, lo
que no cambia es la posición relativa entre los
componentes.
La definición de equilibrio estático más habitual
utiliza la fuerza neta: un objeto está en
equilibrio estático cuándo la suma de las
fuerzas que actúan sobre él (fuerza neta o
resultante) es igual a cero.

3. La Fuerza.
Adicionalmente al Newton (N)
suelen utilizarse otras unidades para
medir las fuerzas. Entre ellas podemos
encontrar:
• dina (d). 1 d = 10-5 N
• kilopondio (kp). 1 kp = 9.8 N
• libra (lb, lbf). 1 lb = 4.448222 N
La fuerza es todo agente con capacidad para
modificar la cantidad de movimiento o la forma de los
materiales. Lo que mide la fuerza, en tanto magnitud
vectorial, es la intensidad de las interacciones entre
dos partículas o sistemas de partículas.
Se distingue de las nociones de energía (propiedad
de todo cuerpo, que le permite modificarse o
modificar a otros) y de trabajo (solo existe cuando una
fuerza que actúa sobre un cuerpo lo hace
desplazarse).
Isaac Newton inventó el primer instrumento para
medir fuerzas, denominado dinamómetro. Dado
que el peso es una forma de fuerza, también es
utilizado para pesar objetos.
Sus unidades

4. La fuerza de fricción o la
fuerza de rozamiento es
la fuerza que existe entre dos
superficies ásperas en
contacto, que se opone al
deslizamiento (fuerza de
fricción estática y cinética). Se
genera debido a las
imperfecciones, que en mayor
parte son microscópicas,
entre las superficies en
contacto.
La fuerza normal,
reacción normal o
simplemente normal
(N) es una fuerza que
ejerce una superficie
sobre un cuerpo que
se encuentra apoyado
en ella. Su dirección
es perpendicular a la
superficie de apoyo y
su sentido es hacia
afuera.
En física moderna,
el peso es una
medida de la fuerza
gravitatoria que actúa
sobre un objeto. El
peso equivale a
la fuerza que ejerce
un cuerpo sobre un
punto de apoyo,
originada por la
acción del campo
gravitatorio local
sobre la masa del
cuerpo.
Fuerzas externas. Son
los agentes del
modelado del relieve
emergido, como
resultado de los
procesos que ocurren
por la acción combinada
de agentes externos y la
composición química de
las rocas y que producen
cambios significativos en
la morfología del relieve
terrestre. Estos se
manifiestan en los
procesos
de meteorización.
Definicion las siguientes fuerzas: fuerza Normal, peso, fuerza
externa, fuerza de fricción y sus clases .
Existen dos tipos de rozamiento o
fricción, la fricción estática (Fe) y
la fricción dinámica (Fd). El primero es
la resistencia que se debe superar para
poner en movimiento un cuerpo con
respecto a otro que se encuentra en
contacto. El segundo, es la resistencia,
de magnitud considerada constante,
que se opone al movimiento pero una
vez que este ya comenzó.

5. ¿Determinar cuáles son las tres leyes de Newton?
 Si un cuerpo ejerce
una fuerza sobre otro,
este último ejerce
sobre el primero una
fuerza igual en módulo
y de sentido contrario
a la primera.
Primera Ley de Newton. Segunda Ley de Newton. Tercera Ley de Newton.
 Establece que existe una
relación entre la fuerza
ejercida y la aceleración
de un cuerpo.
Esta relación es de tipo
directa y proporcional, es
decir, la fuerza que se ejerce
sobre un cuerpo es
proporcional a la aceleración
que tendrá el mismo.
 Todo cuerpo que no
está sometido a
ninguna interacción
(cuerpo libre o aislado)
permanece en reposo
o se traslada con
velocidad constante.

6. Ejemplos de las leyes de Newton.
La primera ley de newton.
La segunda ley de newton
La tercera ley de newton
• Si una bola de billar
golpea a otra, la
segunda se desplazará
con la misma fuerza con
la que se desplaza la
primera.
• Un niño quiere dar un
salto para treparse a un
árbol (reacción), debe
empujar el suelo para
impulsarse (acción).
• Una señora enseña a
andar en bicicleta a dos
niños:. uno de 4 años y
otro de 10 años, para
que lleguen al mismo
lugar, deberá ejercer más
fuerza al empujar al niño
de 10 años pues su peso
es mayor.
• Empujar un auto
averiado entre más
personas hará que el
auto se mueva a mayor
velocidad
• Un conductor de un
automóvil frena de
manera brusca y, por
inercia, sale disparado
hacia adelante.
• Un maratonista sigue
corriendo varios metros
más allá de la línea de
llegada debido a la
inercia de su carrera.

7. ¿Qué se entiende por
cuerpo rígido?
Se define como aquel que no sufre
deformaciones por esfuerzo
de fuerzas externas, es decir, un
sistema de partículas cuyas
posiciones relativas no cambian.
Sin embargo, las estructuras y
máquinas reales nunca son
absolutamente rígidas y se deforman
bajo la acción de cargas que actúan
sobre ellas.
Un cuerpo rígido es
una idealización, que se emplea para
efectos de estudios de Cinemática,
ya que esta rama de la Mecánica,
únicamente estudia los objetos y no
las fuerzas exteriores que actúan
sobre ellos.

8. ¿Qué se entiende por momento de torsión y sus unidades?
 El momento de torsión, torque o
momento de una fuerza es la
capacidad de una fuerza para
provocar un giro.
Etimológicamente recibe el
nombre de torque como
derivación del vocablo
inglés torque, proveniente del
latín torquere (retorcer).
La unidad de medida del momento de torsión
resulta del producto de una unidad de fuerza por
una unidad de distancia. En concreto, en el
Sistema Internacional de Unidades se utiliza el
newton metro cuyo símbolo es N • m.
A nivel dimensional, el newton metro puede
parecer equivalente al julio; sin embargo, en
ningún caso se debe usar el julio para expresar
momentos. El julio es una unidad para medir
trabajos o energías que, desde un punto de vista
conceptual, son muy distintos a los momentos de
torsión.

9. ¿Qué se entiende por centro de masa?
El centro de masa es una
posición definida en relación a
un objeto o a un sistema de
objetos. Es el promedio de la
posición de todas las partes del
sistema, ponderadas de
acuerdo a sus masas.
Para objetos rígidos sencillos con densidad
uniforme, el centro de masa se ubica en
el centroide. Por ejemplo, el centro de masa de
un disco uniforme estaría en su centro. Algunas
veces el centro de masa no está en ningún lado
sobre el objeto. El centro de masa de un anillo,
por ejemplo, está ubicado en su centro, en
donde no hay material.

10. ¿Cuáles son las condiciones para que un cuerpo rígido este en equilibrio
total?
Para que un cuerpo rígido este en equilibrio estático se deben cumplir dos
requisitos simultáneamente, llamados condiciones de equilibrio:
`sum bar F = 0` ; Primera condición de equilibrio
`sum bar tau = 0` ; Segunda condición de equilibrio
El movimiento de un cuerpo rígido
en general es de traslación y de
rotación. En este caso, si la
resultante tanto de las fuerzas como
de los torques que actúan sobre el
cuerpo rígido es cero, este no
tendrá aceleración lineal ni
aceleración angular, y si está en
reposo, estará en equilibrio estático.