presentación de la actividad sobre la dinámica y equilibrio estático

1. Dinámica y
equilibrio
estático
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACION UNIVERSITARIA, CIENCIA Y
TECNOLOGIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”
EXTENSIÓN: MÉRIDA
Greimary Arteaga
C.I. 28.394.428
DICIEMBRE 2021

2. Dinámica de la particula
La dinámica es la parte de la
Mecánica que estudia las relaciones
entre las causas que originan los
movimientos y las propiedades de los
movimientos originados. Las Leyes de
Newton constituyen los tres principios
básicos que explican el movimiento de
los cuerpos, según la mecánica clásica.
Fueron formuladas por primera vez
por Newton en 1687, aunque la primera
de ellas ya fue enunciada por Galileo.
Sólo son válidas para un Sistema de
Referencia Inercial.

3. Se define equilibrio estático como la
disposición de las fuerzas que actúan
sobre un cuerpo dado en reposo, de
modo que la resultante de estas fuerzas
tiene un módulo igual a cero. Es decir,
todos y cada uno de los cuerpos
estarán estacionarios (en este caso,
estacionarios en el sentido de ausencia
de movimiento, acelerados o no) en
relación con un punto de referencia si, y
solo si, las fuerzas resultantes aplicadas
sobre él son nulas.
Equilibrio estático

4. ¿Qué es la fuerza?
Puede definirse una fuerza como toda acción o influencia capaz de modificar el
estado de movimiento o de reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que
modifica el módulo, la dirección, o el sentido de su velocidad), o bien de deformarlo.
La fuerza es todo agente capaz de modificar el momentum de un objeto.
La fuerza es una magnitud vectorial. Por lo tanto, tiene:
- módulo (en el SI, la unidad es el Newton, N)
- dirección
- sentido
(se les aplica todas las leyes del álgebra vectorial).

5. PESO
Va dirigida hacia el centro de
la Tierra, es igual al valor de la
masa de los cuerpos
multiplicado por el valor de la
aceleración de la gravedad.
FUERZA DE
ROZAMIENTO
Es la interacción entre
dos superficies en
contacto, y que se opone
al deslizamiento de una
sobre la otra.
NORMAL
Es la fuerza de contacto
que ejerce una superficie
sobre un objeto que está
apoyado en ella.
P N
R
TENSIÓN
La fuerza con que una cuerda
tira de un cuerpo unido a sus
extremos. Cada tensión sigue
la dirección del cable y el
mismo sentido de la fuerza
que lo tensa en el extremo
contrario.
T

6. Diagrama de cuerpo libre

7. La primera ley de Newton, también
conocida como principio de inercia,
establece que un cuerpo no modifica su
estado de reposo o de movimiento si no se
aplica ninguna fuerza sobre él, o si la
resultante de las fuerzas que se le aplican
es nula. Es decir, que se mantendrá en
reposo si estaba en reposo o en
movimiento rectilíneo uniforme si se
encontraba en movimiento.
Primera Ley de Newton
(m.r.u)

8. Ejemplo de la Primera Ley de
Newton
Un disco de hockey se 160 gramos va
sobre la pista de hielo a 3 Km/h. Halle su
cantidad de movimiento.
Solución:
La masa del disco en kilogramos es:
m=0.160 kg.
La velocidad en metros sobre segundo:
v= (3 / 3.6) m/s = 0.8333 m/s
La cantidad de movimiento o momentum
p se calcula así: p = m*v = 0.1333 kg* m/s,

9. La segunda ley de Newton o principio
fundamental establece que la rapidez con
la que cambia el momento lineal (la
intensidad de su cambio) es igual a la
resultante de las fuerzas que actúan sobre
él:
Segunda Ley de Newton

10. Ejemplo de la Segunda Ley
de Newton
Una bola disco de 1 kg de masa se encuentra en reposo colgando del techo de una habitación
por medio de una cuerda de 2 m de longitud. Si la masa de la cuerda es despreciable e
inextensible. ¿Cuál es el valor de la tensión de la cuerda?
Las fuerzas que actúan sobre la bola
metálica son su peso y la tensión de la
cuerda. Según la segunda ley de Newton:
∑F=m⋅a ⇒P−T=m⋅a
Como la bola no se mueve, su
aceleración es a=0 m/s2 y por tanto:
P−T=0 ⇒
m⋅g−T=0 ⇒
T = m⋅g ⇒
T= 1 kg ⋅ 9.8m/s2 ⇒
T = 9.8 N
PESO
TENSIÓN

11. Cuando un cuerpo A ejerce una fuerza
sobre otro cuerpo B, B reaccionará
ejerciendo otra fuerza sobre A de igual
módulo y dirección aunque de sentido
contrario. La primera de las fuerzas recibe
el nombre de fuerza de acción y la
segunda fuerza de reacción.
Tercera Ley de Newton

12. Ejemplo de la Tercera Ley de
Newton
Dos cajas de 20 y 30 kg de masa respectivamente, se encuentran apoyadas
sobre una superficie horizontal sin rozamiento, una apoyada en la otra.
Si empujamos el conjunto con una fuerza de 100 N. ¿Cuál es la
aceleración de cada masa?¿Qué fuerza ejercerá cada caja sobre la otra?
sobre la caja 1 actúan las fuerzas F y F21 en la
dirección horizontal y sobre la caja 2, la F12 en la
misma dirección. En módulo F21=F12.
Aplicando la 2ª ley de Newton, F=m·a; a cada caja:
1ª caja: F - F21 = m1·a
2ª caja: F12 = m2·a
Sumando: F = (m1 + m2) · a ; 100 = (20 + 30)·a ; a = 2
m/s2
y sustituyendo en F12 = m2·a = 20·2 = 40 N , fuerza
que ejerce la caja 1 sobre la 2.
La fuerza que ejerce la caja 2 sobre la 1 es igual en
módulo y dirección y de sentido contrario.

13. CUERPO RÍGIDO
Un cuerpo rígido es un cuerpo ideal en el que sus
partículas tienen posiciones relativas fijas entre sí.
Estos cuerpos no sufren deformaciones debido a la
acción fuerzas externas. Se trata de cuerpos ideales
ya que en la realidad los cuerpos no son
completamente rígidos sino que se deforman por la
acción de fuerzas externas.
A diferencia de las partículas, en los cuerpos rígidos
sí consideramos sus dimensiones además de su
masa.
En la unidad estática del cuerpo rígido se estudian
las condiciones necesarias y suficientes para que un
cuerpo rígido permanezca en equilibrio.

14. Momento de Torsión
Se denomina momento de una fuerza o
torque (respecto a un punto dado) a
una magnitud (pseudo) vectorial,
obtenida como producto vectorial del
vector de posición del punto de
aplicación de la fuerza (con respecto al
punto al cual se toma el momento) por
el vector fuerza, en ese orden. También
se denomina momento dinámico o
sencillamente momento.
Ocasionalmente recibe el nombre de
torque.

15. CENTRO DE MASAS
El centro de masas
representa el punto en el
que suponemos que se
concentra toda la masa
del sistema para su
estudio. Es el centro de
simetría de distribución
de un sistema de
partículas.

16. 1ERA CONDICIÓN DE
EQUILIBRIO
La fuerza externa neta debe ser igual a cero.
Esta condición refleja el equilibrio de traslación. La aceleración
lineal del centro de masas del objeto debe anularse cuando se
observa desde un sistema de referencia inercial
El par externo neto debe ser igual a cero.
Esta condición refleja el equilibrio de rotación. La
aceleración angular con respecto a cualquier eje
debe anulase En el caso especial del equilibrio
estático, el objeto está en reposo con respecto al
observador, así que su velocidad lineal y angular se
anula
2DA CONDICIÓN DE
EQUILIBRIO

17. !GRACIAS
POR SU
ATENCIÓN!