FUERZAS Y EQUILIBRIO DE UNA PARTICULA

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FUERZAS Y EQUILIBRIO DE UNA PARTICULA

• Sistema de fuerzas en Equilibrio en el plano y en
  el espacio

• Biliografia
• Mecánica vectorial para ingenieros, Estática,
  décima edición, Russel C. Hibbeler, editorial
  pearson-prentice hall
• Mecánica vectorial para ingenieros, Estática,
  séptima edición, Beer - Johnston, editorial Mgraw
  Hill
• Paginas de internet

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OBJETIVOS

• Entender primera Ley del movimiento de Newton
• Identificar la fuerzas externas que actuan sobre
  una particula. De tal manera que se realice un
  diagrama de cuerpo adecuado
• Diferenciar el concepto entre particula, y cuerpo
  rigido
• Aplicar la primera ley del movimiento de Newton
  para determinar las magnitudes de las fuerzas
  que actuan sobre una particula en reposo

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FUERZA Es un empujón o jalón de un objeto que
es el resultado de la interacción de un objeto
con otro objeto. Siempre que hay una interacción
entre dos objetos, hay una fuerza en cada uno de
los objetos. Cuando la interacción cesa, los dos
objetos ya no experimentan la fuerza. Las fuerzas
sólo existen como resultado de una interacción.
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TERMINOLOGIA

LINEA DE ACCION Cuando una fuerza se representa
mediante un vector, la línea recta colineal al
vector se denomina línea de acción de la fuerza
 Las unidades de fuerza son
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FUERZAS EXTERNAS Cuando un cuerpo ejerce fuerza
sobre sobre otro cuerpo
FUERZAS INTERNAS Cuando una parte de un objeto
esta sometida a una fuerza por otra parte del
mismo cuerpo. Como estas fuerzas hacen parte del
mismo cuerpo nunca se dibujan en un D.C.L
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SISTEMAS DE FUERZAS Un sistema de fuerza es
simplemente un conjunto particular de fuerzas. El
sistema de fuerzas pueden ser coplanar o
tridimensional
FUERZAS CONCURRENTES
Cuando TODAS las fuerzas que actúan sobre un
mismo cuerpo PASAN POR UN MISMO PUNTO, se dice
que estas fuerzas son concurrentes. (concurren a
un mismo punto ).
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FUERZAS NO CONCURRENTES
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TIPOS DE FUERZAS
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Equilibrio de un partícula
Primera ley de Newton Si la fuerza neta
actuando sobre un cuerpo es cero, su movimiento
no cambia Si el cuerpo se encuentra
originalmente en reposo permanecerá en reposo o
si se encuentra en movimiento con velocidad
constante continuará así.
(fuerza neta sobre un cuerpo)
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(No Transcript)
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EJEMPLOS DE FUERZAS EN EQUILIBRIO
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(No Transcript)
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Principio de acción y reacción
El principio dice que para toda acción hay una
reacción de igual magnitud pero de sentido
opuesto.
La clave para identificar las fuerzas que actúan
en un cuerpo está regida por este principio, el
cual lo debemos tener presente en todo diagrama
de cuerpo libre que hagamos.
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
Un diagrama de cuerpo libre es un dibujo donde se
muestra el cuerpo en estudio con todas las
fuerzas que estén actuando sobre él.
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EQUILIBRIO EN DOS DIMENSIONES
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EQUILIBRIO EN TRES DIMENSIONES
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Pasos para resolver ejercicios

• 1.- El primer paso consiste en dibujar un
  diagrama de cuerpo libre, este diagrama muestra
  la partícula y todas las fuerzas que actúan
  sobre la misma.
• 2.-Desconponer cada una de las fuerzas en sus
  componente rectangulares.
• 3.-Hacer igual a cero a la resultante o suma de
  las fuerzas que actúan sobre la partícula.
• Plano
• Espacio

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Ejercicios resueltos

• Dos cables se amarran juntos en C y se cargan
  como se muestra en la figura. Determine la
  tensión en a) en cable AC y b) el cable BC.

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Resolucion

• DCL

(1)
600
(2)
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Sustituyendo (2) en (1)
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Los tirantes de cable AB y AD sostienen al poste
AC. Se sabe que la tensión es de 500 N en AB y
160 N en AD, ahora determine gráficamente la
magnitud y la dirección de la resultante de las
fuerzas ejercidas por los tirantes en A usando a)
la ley del paralelogramo y b) la regla del
triángulo.
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Calculamos a 51.3, ß 59
Calculamos R 575 N, a 67
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Determine la magnitud y la dirección de la
fuerza P requerida para mantener el sistema de
fuerzas concurrentes en equilibrio.
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UOB x F2
kN


kN
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27

kN

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Dirección


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Un recipiente esta sostenido por tres cables que
se atan al techo como se muestra. Determínese el
peso W del recipiente sabiendo que la tensión en
el cable AD es 4.3 kN
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A(0,0,0) B(-450,600,0) C(0,600,-320)
D(500,600,360)
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(No Transcript)
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METODO DE NEWTON
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(No Transcript)
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La lámpara de 10 lb esta suspendida de dos
resortes, cada uno con longitud no alargada de 4
pies y rigidez k 5 lb/pie. Determine el ángulo
? por equilibrio
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Un automóvil va ser remolcado usando el arreglo
de cuerdas que se muestra. La fuerza de remolque
requerida es de 600 lb. Determine la longitud l
mínima de cuerda AB para que la tensión en las
cuerda AB o AC no exceda de 750 lb. Sugerencia
Use la condición de equilibrio en el punto A para
determinar el ángulo ? requerido para la
conexión, luego determine l usando trigonometría
aplicada al triángulo ABC
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EJERCICIOS PARA DESARROLLAR EN CLASE
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(No Transcript)
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