EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA

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EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA por Mind Map: EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA

1. Partícula: Analiza condiciones de equilibrio de un cuerpo, partícula o sistema de partículas , de cual se basa en las leyes de la fuerza y el movimiento de Newton.

1.1. Para que una partícula esté en equilibrio la resultante de fuerzas (o la suma vectorial de fuerzas) aplicadas debe ser igual a 0. Las fuerzas en x y en y equivalen a 0.

1.2. Llamamos sistema mecánico a un cuerpo o conjunto de cuerpos que puede aislarse de los demás cuerpos.

1.3. Un diagrama de cuerpo libre es una representación para analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre.

1.4. La fuerza es la capacidad física para realizar un trabajo o un movimiento.

1.5. Linea de acción de una fuerza es la que señala el movimiento de una cosa o el punto hacia la que ésta se dirige. También llamada dirección.

2. Tipos de Fuerza

2.1. Fuerzas Concurrentes Es aquel para el cual existe un punto en común para todas las rectas de acción de las fuerzas componentes.

2.2. Fuerzas Paralelas Son aquellas que actúan sobre un cuerpo rígido con sus líneas de acción en forma paralela.

2.3. Fuerzas Externas Representan la interacción del sistema con el exterior del mismo.

2.4. Fuerzas Internas Las fuerzas que mutuamente se ejercen entre sí las diferentes partículas del cuerpo.

2.5. Fuerzas de Superficie Fuerzas que están distribuidas en la superficie del cuerpo como consecuencia del contacto con otros cuerpos.

2.6. Fuerzas Gravitatorias Fuerza física que ejerce la masa del planeta sobre los objetos que se hallan dentro de su campo gravitatorio.

2.7. Fuerzas de Contacto Son aquellas fuerzas que surgen del contacto físico entre dos objetos.

2.8. Fuerzas de Campo Son aquellas fuerzas que no implican contacto físico entre dos objetos, pero que actúan a través del espacio vacío.

2.9. Fuerza de Fricción Se produce por la interacción entre las irregularidades de las dos superficies se incrementará para evitar cualquier movimiento relativo hasta un límite donde ya empieza el movimiento.

2.10. Fuerza Normal se define como la fuerza que ejerce una superficie sobre un cuerpo apoyado sobre ella.

2.11. Fuerza de Tensión Fuerza que, aplicada a un cuerpo elástico, tiende a producirle una tensión.

2.12. Sistema de Fuerzas Son las fuerzas que actúan sobre un mismo cuerpo.

3. Fuerzas coplanares en equilibrio

3.1. Una fuerza coplanar es un conjunto de fuerzas que se encuentran en el mismo plano y que tiene el mismo punto de aplicación (fuerzas concurrentes).

3.1.1. Las fuerzas coplanares, se encuentran en un mismo plano y en 2 ejes, a diferencia de las no coplanares que se encuentran en mas de un plano, es decir en 3 ejes. Tienen dos condiciones independientes algebraicas de equilibrio. Pueden expresarse en tres formas:

3.1.1.1. 1.- ∑Fx =∑Fy = 0 La forma expresa que la suma algebraica de los componentes según los ejes x, y (en el plano de las fuerzas) es cero.

3.1.1.2. 2.- ∑Fx = ∑Ma = 0 Esta forma indica que la suma algebraica de las componentes según cualquier eje y la suma algebraica de los momentos de todas las fuerzas respecto a un punto es cero (el punto debe estar en el plano de las fuerzas y la línea que lo une en la intersección de las fuerzas, debe ser inclinado al eje tomado).

3.1.1.3. 3.- ∑Ma = ∑Mb = 0 En esta forma se explica, asimismo, refiriéndose a momentos respecto dos puntos no colineales con la intersección aludida.

4. Fuerzas Tridimensionales en equilibrio

4.1. Si en un cuerpo sus dimensiones son considerables respecto a sus posibles trayectorias, entonces se dice que se trata de un cuerpo rígido y que si esta en equilibrio se cumple que:

4.1.1. ∑F(x)= 0 ∑M(x)= 0 ∑F(y)= 0 ∑M(y)= 0 ∑F(z)= 0 ∑M(z)= 0

4.1.1.1. las anteriores ecuaciones permiten solucionar problemas hasta con seis incógnitas por tanto el primer paso para solucionar un problema es establecer las reacciones en los apoyos.

5. Polea

5.1. Mecanismo para mover o levantar cosas pesadas que consiste en una rueda suspendida, que gira alrededor de un eje, con un canal o garganta en su borde por donde se hace pasar una cuerda o cadena, su función es transmitir una fuerza.

5.1.1. F=R Fuerza es igual a resistencia. Para el caso de la polea móvil es F=R/2n N= es igual al número de poleas móviles

5.2. Marco de referencia inercial Es un sistema de referencia en el que las leyes del movimiento cumplen las leyes de Newton y, por tanto, la variación del momento lineal del sistema es igual a las fuerzas reales sobre el sistema.

5.3. Superficies lisas y rugosas Las superficies ásperas experimentan más fricción , las superficies planas lisas en realidad se adhieren la una a la otra, haciendo lo que se llama una "soldadura en frío".

6. Leyes de Newton

6.1. Primera Ley Ley de inercía dice que si sobre un cuerpo no actua ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero)

6.2. Segunda Ley La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera: F=ma

6.3. Tercera Ley La tercera ley, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

7. Estructuras

7.1. Estructuras hiperestáticas: Se conoce como estructura hiperestática, a aquella estructura que en estática se encuentra en equilibrio, destacando que las ecuaciones que expone la estática no son suficientes para saber las fuerzas externas y reacciones que posee.

7.2. Las estructuras isostáticas son aquellas que sus reacciones pueden ser calculadas con las ecuaciones de la estática: ΣF=0 ΣM=0