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Física
UTP FIMAAS
Curso Física General
Sesión Nº 9 Estática
Clases de equilibrio estático
Centro de gravedad
Diagrama de cuerpo libre
Tipos de apoyos y reacciones
Fuerza de rozamiento


Profesor Carlos Alvarado de la Portilla
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Estática

• Bibliografía

• Sears y Zemansky
• Alonso y Finn

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Resumen de equilibrio
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Clases de equilibrio estático

• 1.- Equilibrio estable.
• 2.- Equilibrio inestable.
• 3.- Equilibrio indiferente.

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1.- Equilibrio estable.
2.- Equilibrio inestable.
3.- Equilibrio indiferente.
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(No Transcript)
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Diagrama de cuerpo libre (D.C.L.)
Estática

• Es el dibujo aislado de uno de los cuerpos de un
  sistema, en el cual se grafican todas las fuerzas
  externas aplicadas sobre él.

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Ejemplos 1.- Cuerpo suspendido
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2.- Cuerpo apoyado en una superficie
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3.- Cuerpo apoyado en una superficie y suspendido
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4.- Cuerpo arrastrado sobre superficie rugosa
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5.- Cuerpo arrastrado en plano inclinado rugoso
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6.- Cuerpos en contacto empujados en superficie
lisa
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7.- Cuerpo apoyado en superficie rugosa y
conectado por una cuerda a otro cuerpo
suspendido.
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Tipos de apoyos y sus reacciones
1.- Superficiales 1.1.- Apoyo en superficie
lisa Reacción perpendicular a la
superficie.
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1.2.- Apoyo en superficie rugosas
Reacción en dirección desconocida, se asumen
sentidos arbitrarios Rx e Ry.
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2.- Apoyo fijo o bisagra y sus reacciones
Reacción en dirección desconocida, se asumen
sentidos arbitrarios Rx e Ry.
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3.- Apoyo móvil o de rodillos o y sus
reacciones Reacción en dirección conocida,
perpendicular a la superficie.
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4.- Apoyo empotrado y sus reacciones
Reacción en dirección desconocida, se asumen
sentidos arbitrarios Rx, Ry y momento
reaccionante desconocido.
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Ejemplo de apoyo móvil y bisagra
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Estática
Fuerza de Fricción
  Siempre que un objeto se mueve sobre una
superficie o en un medio viscoso, hay una
resistencia al movimiento debido a la interacción
del objeto con sus alrededores. Dicha resistencia
recibe el nombre de fuerza de fricción.
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Las fuerzas de fricción son importantes en la
vida cotidiana. Nos permiten caminar y correr.
Toda fuerza de fricción se opone a la dirección
del movimiento relativo. Empíricamente se ha
establecido que la fuerza de fricción cinética es
proporcional a la fuerza normal N, siendo k la
constante de proporcionalidad, esto es, f
N
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Para ilustrar las fuerzas de fricción, suponga
que intenta mover un pesado mueble sobre el piso.
Ud. empuja cada vez con más fuerza hasta que el
mueble parece "liberarse" para en seguida moverse
con relativa facilidad.
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Llamemos f a la fuerza de fricción, F a la fuerza
que se aplica al mueble, mg a su peso y N a la
fuerza normal (que el piso ejerce sobre el
mueble).
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La relación entre la fuerza F que se aplica y la
fuerza de fricción puede representarse mediante
el siguiente grafico
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Aumentemos desde cero la fuerza F aplicada.
Mientras ésta se mantenga menor que cierto valor
N
, cuyo significado se explica más abajo, el
pesado mueble no se mueve y la fuerza de roce
entre las patas del mueble y el piso es
exactamente igual a la fuerza F aplicada. Estamos
en la denominada "zona estática", en que f F.
Si continuamos aumentando la fuerza F
alcanzaremos la situación en que f
N
la máxima fuerza de fricción estática y el
mueble parecerá "liberarse"
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empezando a moverse, pero esta vez con una fuerza
de fricción llamada cinética y cuya relación con
la fuerza normal es
fk
N (zona cinética)
Donde es el coeficiente de roce cinético,
que debe distinguirse del coeficiente de roce
estático mencionado mas arriba.
se obtiene encontrando el cuociente entre
la máxima fuerza de roce (condición a punto de
resbalar) y la fuerza normal. De ahí que
N
nos entrega el valor máximo de la fuerza de roce
estático.
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