Este documento trata sobre la estática, que estudia los cuerpos en equilibrio sometidos a fuerzas. Explica que un cuerpo está en equilibrio si la suma de fuerzas y de momentos sobre él es nula. También define conceptos como fuerza de rozamiento, equilibrio de traslación y rotación, y centro de gravedad, e incluye ejemplos ilustrativos.

1. TEMA: ESTÁTICA
OBJETIVO:
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA:
Estática
Equilibrio Rozamiento Ley de Newton-
primera condición de
equilibrio
Momento de fuerza-
segunda condición de
equilibrio
Centro de
gravedad
Un cuerpo está en equilibrio si
se encuentra en reposo o se
mueve con velocidad constante
Es la parte de la mecánica que estudia
los cuerpos en estado de equilibrio
sometidos a la acción de fuerzas.
Condiciones
:
1. El resultado de la suma de fuerzas es nulo
2. El resultado de la suma de momentos
respecto a un punto es nulo.
La fuerza de rozamiento o
de fricción (𝐹𝑅) es una
fuerza que surge por el
contacto de dos cuerpos y
se opone al movimiento.
Un cuerpo se encuentra en
equilibrio de traslación cuando
la fuerza resultante de todas
las fuerzas que actúan sobre él
es nula:
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.
El centro de
gravedad es el
punto de equilibrio
del cuerpo o
estructura
Tipos:
- Estático o estable: el cuerpo se mantiene
en reposos sin que exista movimiento
- Inestable: no puede retomar a su
posición de equilibrio
- Rotacional o indiferente: cada vez que
pierde su posición de equilibrio,
encuentra otra nueva posición
∑ τ = 0
∑ F = 0
La magnitud de la fuerza de
rozamiento entre dos cuerpos
en contacto es proporcional a
la normal entre los dos
cuerpos, es decir:
𝐹𝑟 = 𝜇 ∗ 𝑁
Está relacionado
con la resultante
de las atracciones
gravitatorias.

2. GRAFICOS ILUSTRATIVOS
EJEMPLOS:
1.- Dos cables sostienen un semáforo cuyo peso tiene una magnitud de 240 N, formando un ángulo de 150° con ambas cuerdas, tal como se muestra en la
figura. Calcule la magnitud de la fuerza aplicada por cada cable.
150◦
P=250N
150◦
𝑃
𝑇2 𝑇1
Si por la aplicación de un
torque el cuerpo gira en
sentido horario este es
negativo.
Si gira en sentido antihorario
es positivo.

3. Solución:
Elaboramos el diagrama de cuerpo libre de nuestro problema, extrayendo primero las fuerzas que están activas en dicho cuerpo,
incluyendo los ángulos.
Para eje X
∑ 𝐹𝑥 = 0
𝑇1𝑥 − 𝑇2𝑥 = 0
𝑇1 cos 15° − 𝑇2 cos15 ° = 0
𝑇1 cos 15° = 𝑇2 cos15 °
𝑇1 = 𝑇2
Para eje y
∑ 𝐹𝑦 = 0
𝑃
𝑇2
𝑇1
x
15◦
15◦
𝑇1𝑦
𝑇1𝑥
𝑇2𝑥
𝑇2𝑦

4. 𝑇1𝑦 + 𝑇2𝑦 − 𝑃 = 0
𝑇1 sin 15° + 𝑇2 sin15° − 250𝑁 = 0
Pero como sabesmos que:
𝑇1 = 𝑇2
𝑇1 sin 15° + 𝑇2 sin15° = 250𝑁
Es decir:
2𝑇1 sin15° = 250𝑁
Despejando 𝑇1
𝑇1 =
250𝑁
2𝑇1 sin 15°
= 482.96𝑁
𝑇1 = 𝑇2 = 482.96𝑁

5. 2.- Encontrar la magnitud de una tercera fuerza F3, que aplicada a dos metros del eje de giro del aspa que se muestra en la siguiente figura se encuentre en
equilibrio rotacional.
SOLUCIÓN
Aplicamos la segunda condición del equilibrio y sumamos todos los momentos en el eje de rotación:
∑ 𝜏 = 0
−𝐹1(5𝑚) − 𝐹2(5𝑚) + 𝐹3(2𝑚) = 0
𝐹3(2𝑚) = (10𝑁)(5𝑚) + (10𝑁)(5𝑚)
𝐹3 =
100𝑁𝑚
2𝑚
𝐹3 = 50𝑁

6. TALLER DE EJERCITACIÓN
1. F1 es 500 N. Encuentre los valores de F2 y F3 si el sistema cuelga en equilibrio.
2. El sistema de la figura está a punto de deslizarse. Si P= 8 N, ¿cuál es el valor del coeficiente de fricción estática entre el bloque y la mesa?
F2
50°
35°
F1
F3
30°
40N
P

7. 3. ¿Cuánto debe pesar el objeto que está a la derecha si el bloque de 200 N permanece en reposo y la fricción entre el bloque y la pendiente
es despreciable?
4. El bloque empieza a deslizarse hacia arriba.
a) ¿Cuál es la fuerza de fricción estática sobre él?
b) ¿Cuál es el valor del coeficiente de fricción estática?
P
35°
40°
40°

8. 5. Halle la tensión en cada una de las cuerdas de la figura, si el peso suspendido es de 476 N
6. Determine la fuerza F para que exista equilibrio en el sistema.
476N
A A
C C
30° 30°
60°

9. 7. Una barra sin peso se mantiene en equilibrio, tal como se muestra en la figura. Hallar el valor del peso w
8. Una viga de 4 m de longitud soporta dos cargas, una de 200 N y otra de 400 N. Determinar los esfuerzos de reacción a que se encuentran
sujetos los apoyos, considere despreciable el peso de la viga.