ESTÁTICA DE LA PARTÍCULA.

ESTÁTICA DE LA PARTÍCULA

Sistemas de fuerzas concurrentes

Muchas cosas que se nos presentan a diario se puede representar de forma escalar y vectorial; de forma escalar se refiere a que se puede expresar de forma numérica y esta tiene su unidad de medida respectiva, esta puede ser tratada como un número real y en ella podemos nombrar la masa, el tiempo, la distancia, la densidad, etc. Mientras que las cantidades vectoriales necesitan de tres requisitos para poder trabajar con ellas, estos requisitos son magnitud, dirección y sentido, se representa mediante una flecha y a esta flecha se le llama vector, algunos ejemplos que cumplen los requisitos nombrados anteriormente son la fuerza, la aceleración, el  desplazamiento, etc.

Igual que las cantidades escalares, los vectores gracias a la algebra lineal se puede realizar operaciones entre vectores, aparte de la flecha se utilizan letras en mayúscula y en negrilla para así por diferenciar los escalar de lo vectorial. Hay varias clases de vectores las cuales son vectores paralelo y vectores antiparalelos. En mecánica de sólidos como en otros casos se necesita de cantidades muy importantes como lo es la fuerza  para analizar momentos estáticos o dinámicos, como por ejemplo sostener un libro, allí se generar dos tipos de fuerzas, la fuerza de la mano y la fuerza de la gravedad, al retirar la mano la fuerza de la mano se acaba pero la fuerza de la gravedad continua, esto explica que varias fuerzas pueden interactuar en mismo cuerpo y a esto se le llama sistema de fuerzas, la cual sirve para hallar la fuerza neta o la fuerza resultante, esta se realiza de la siguiente manera, F1+F2+F3+…+Fi=∑F𝑛 = R, si las fuerzas están en sentido contrario puestas se restan y si son de igual magnitud y dirección pues su resultado sería 0 que significa que el sistema está en equilibrio.

Ley del paralelogramo

La ley de stevin consiste en que la suma de dos fuerzas sobre una misma partícula genera una fuerza neta o también llamada resultante, pero para poder sumar estos vectores se deben cumplir unos requisitos, los vectores tienen que tener cantidades físicas iguales al igual que la misma medida; hay tres métodos para sumar vectores: Método del triángulo, método del polígono y método del paralelogramo. Si la adición se realiza con más de dos vectores el resultado será independiente y en el caso de que sea una resta entre vectores primero se halla el negativo del vector para así después realizar la suma correspondiente.

Partícula en equilibrio

Para estudiar el equilibrio de los cuerpos se necesita de la estática, donde las cantidades vectoriales son fundamentales utilizando la posición, la fuerza y el momento denotadas como (x), (f) y (p) respectivamente. Se considera en estado de equilibrio cuando las fuerzas son colineales o cuando la suma de las fuerzas da como resultado 0.

Componentes rectangulares

Cuando las fuerzas se encuentran en tres dimensiones, la figura representada no es la mejor gracias a que la exactitud del resultado es mala, para esto hay una método analítico para calcular la fuerza neta en un sistema con ayuda de los vectores, las cuales se pueden escribir según su proyección o sus componentes. La componente puede ser negativa o positiva depende la posición del ángulo que se escoja, el vector y las líneas forman un triángulo rectángulo donde los catetos y la hipotenusa determinan la magnitud del vector, el vector resultante se obtiene calculando las componentes de cada vector fuerza que están trabajando en el sistema.

Vectores unitarios

Para calcular la fuerza resultante se necesita su carácter vectorial y esto se consigue gracias a los vectores unitarios donde la magnitud es 1 y delimitan la dirección correspondiente, la notación es (i), (j), (k) para las direcciones (x), (y), (z), estas se encuentran perpendicularmente.

Vectores y sus aplicaciones

Los vectores se pueden representar de forma gráfica y analítica en la cual la última opción es la más acertada a la hora de analizar los resultados.

Resumen

Se analizó el efecto que genera una cantidad de fuerzas sobre una misma partícula el cual da como resultado la fuerza neta o fuerza resultante, esta fuerza es denotada en cantidades vectoriales donde se requiere de la magnitud, sentido y la dirección. Para hallar el resultado se puede conseguir de dos formas gráficamente o analíticamente; la ley del paralelogramo es utilizada cuando se va hallar de forma gráfica y solamente cuando se van a sumar dos vectores, si la suma de vectores son más se utiliza el método del polígono; para cuando se utiliza la forma analítica se necesitan de las componentes y proyecciones de cada vector sobre los ejes a tratar que serían los ejes (x) y (y).

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