Fisica. La Fuerza como Magnitud Vectorial

REPUBLICA BOLIVARIANO DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL RÓMULO GALLEGOS

SAN SEBASTIÁN DE LOS REYES-ESTADO ARAGUA

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PROFESORA:                                                                                                    PARTICIPANTES:

Yulibelmar Álamo                                                                                       Aura Rivero C.I 8.995.145

                                                                                                                    Dariana Rodríguez C.I 28.262.832

                                                                                                                    Manuel Reyes C.I 16.871.615

                                                                                                                    Examar Mujica C.I 26.331.001

                                                                                                                    Yauri Gómez C.I 28.176.626

                                                                                                                    Ángela Rodríguez C.I 22.950.278

                                                                                                                    Luis Fermín C.I 19.222.598

                                                                                                                    Víctor Viera C.I 28.070.924

                                                                                                                    José Pimentel C.I 26.867.433

                                                                                                                    Marianny Loreto C.I 22.951.636  

                                                                                                                    Abril Carruido C.I 27.262.479

                                                                                                                    Karin González C.I 20.549.837

                                                                                                                    Edward Blanco C.I 29.671.161

                                                                                                                    Luis Padilla C.I 26.849.458

SAN SEBASTIÁN DE LOS REYES, NOVIEMBRE 2018

Estática

Rama de la mecánica que se ocupa del estudio de las condiciones que deben cumplirse para que un cuerpo sometido a diversas fuerzas se halle en equilibrio.

Los problemas de equilibrio tienen una importancia capital en la construcción de edificios y de máquinas, y de ahí que la estática sea una ciencia fundamental tanto para el arquitecto como para el ingeniero. Históricamente, la estática es una ciencia  antigua, ya que empezó a desarrollarse mucho antes que la cinemática y la dinámica. Arquímedes dejo dos tratados de estática, y conceptualmente no muy exigentes, pues son pocos los conceptos que es preciso comprender para adquirir un sólido conocimiento de la misma y, además, se trata de conceptos que están muy próximos a nuestra experiencia cotidiana. Sin embrago, es así mismo una ciencia con sofisticados métodos de cálculo, especialmente métodos gráficos, que fueron desarrollados sobre todo durante el siglo XIX.  

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La Fuerza como Magnitud Vectorial

El efecto que una fuerza produce al actuar sobre un cuerpo no solo depende de su valor o modulo, sino también de su dirección y su sentido. Estos tres factores nos permiten decir que la fuerza es una magnitud vectorial, y como tal puede representarse gráficamente por medio de un vector.

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Unidades de Fuerza

El primer paso para poder cuantificar una magnitud física es establecer una unidad para medirla.

En el Sistema Internacional de Unidades la fuerza se mide en NEWTONS, y en el sistema CGS en DINAS, y en el Sistema Técnico en KILOPONDIOS, siendo un kilopondio lo que denominamos un KILOGRAMO, o un KILO cuando hablamos, por ejemplo de un kilo de azúcar.

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Composición de Fuerzas

En general, varias fuerzas aplicadas sobre un cuerpo pueden ser sustituidas por una única fuerza, que se denomina su resultante. Así si al pesar un cuerpo podemos equilibrar la balanza con pesas de 1 kilogramo, 500 gramos, 300gramos y 200 gramos, también podríamos lograr ese mismo resultado con una única pesa de 2 kilogramo.

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• Fuerza que tienen la misma dirección o línea de acción

Si las fuerzas F1 y F2 tienen la misma dirección y el mismo sentido, su resultado R tendrá esa misma dirección y ese mismo sentido, y su magnitud será la suma de las magnitudes de F1 y F2.  

Si F1y F2 tienen la misma dirección y sentido contrarios, su resultado R tendrá esa dirección y el sentido de la mayor de las dos fuerzas, y sus magnitudes de F1 y F2.

De acuerdo con esta operación suma, el producto de una fuerza F por un numero n se debe definir como otra fuerza que tiene la misma dirección que F y cuyo sentido es el mismo que el de F si n es positivo y el contrario si n es negativo, siendo su magnitud igual a n veces de F.

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• Fuerza Concurrentes  

Para hallar la resultante de dos o más fuerzas cuyas direcciones se cortan en un punto puede procederse según el método del paralelogramo o el método de la poligonal.

• Método del paralelogramo. Dadas dos fuerzas concurrentes, F1 y F2, su resultante R es la fuerza que tiene su origen en el punto O en que concurren F1 y F2 y su extremo en el vértice opuesto del paralelogramo construido trazando una paralela a F1 por el extremo de F2 y una paralela a F2 por el extremo de F1.

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Con este método, para hallar la resultante de más de dos fuerzas concurrentes F1,F2,F3, etc, se halla la resultante R1 de F1, y F2, después, la resultante R2 de R1 y F3, y así sucesivamente.

• Método de la poligonal. Este método es una simplificación del anterior. Para sumar, por ejemplo, tres fuerzas concurrentes, F1, F2 y F3, se trata por el extremo de F1 una paralela a F2 de la misma magnitud que esta última, F2 y por el extremo de F2 una paralela a F3 de su misma magnitud, y después se une el origen común de las fuerzas O con el extremo de la poligonal dibujada.  

• Fuerzas Paralelas  

La resultante de dos o más fuerzas paralela a las dadas. Para determinar gráficamente la línea de acción de la resultante de dos fuerzas paralelas F1 y F2, supondremos que sus puntos de aplicación son los puntos extremos de un segmento perpendicular a sus líneas de acción, lo que no constituye ninguna restricción, ya que, siendo las fuerzas vectores deslizantes, siempre es posible llevar dos fuerzas paralelas a esa posición.

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