2E Tarea # 4: Organizador Gráfico Equilibrio de una Partícula
Diagrama de cuerpo libre
Un diagrama de cuerpo libre muestra a un cuerpo aislado con todas las fuerzas (en forma de vectores) que actúan sobre él. No aparecen los pares de reacción, ya que los mismos están aplicados siempre en el otro cuerpo.
Particula.
Un pequeño objeto al cual pueden ser atribuidas varias propiedades físicas y químicas, con el fin de hacer más práctico el análisis y cálculos.
Equilibrio estático de una partícula.
Es un estado en que se encuentra una partícula cuando las fuerzas externas que actúan sobre ellas se encuentran anuladas entre sí.
Aislamiento de un Sistema Mecánico.
Sistema Mecánico. Un cuerpo o conjunto de cuerpos que puede aislarse de los demás cuerpos.
Tomar un solo cuerpo de un sistema y expresarla en un diagrama de sólido libre mostrando todas las fuerzas.
Polea
¿Qué es?
Es una máquina simple, un dispositivo mecánico de tracción.
¿Para qué sirve?
Para transmitir una fuerza y reducir la magnitud de la fuerza necesaria para mover un peso.
¿Cómo se analizan?
Se analiza como una palanca de primer grado, en la que la fuerza F, y la resistencia R se aplican a la misma distancia del eje.
F=R
Cable
¿Qué es?
Es una máquina simple, que genera tensión.
¿Para qué sirve?
Para unir fuerzas y así generar un efecto de tracción.
¿Cómo se analizan?
Como un vector.
Superficies lisas y rugosas.
Superficies lisas. Son planos en donde se genera poca fricción gracias a que no presenta impedimento al rozar con un cuerpo.
Superficies rugosas. Son planos en donde se genera mucha fricción porque para deslizar un cuerpo se necesita mucha fuerza.
Leyes del movimiento de Newton.
Ley de la inercia. Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas ejercidas sobre él
Ley de aceleración o ley de fuerza. Cuando se aplica una fuerza a un objeto, éste se acelera. Dicha a aceleración es en dirección a la fuerza y es proporcional a su intensidad y es inversamente proporcional a la masa que se mueve
Ley de acción y reacción. Para cada acción existe una reacción igual y opuesta
Origen de la fuerza
Es un punto hipotético que ayuda a marcar donde inician las fuerzas, con practicidad se toma del punto de donde salgan más vectores.
Ligaduras
Las condiciones que restringen la variedad de movimientos posibles de una partícula o de las partículas que constituyen un sistema de partículas.
Hiperestaticidad
Una estructura es hiperestática o estáticamente indeterminada cuando está en equilibrio pero las ecuaciones de la estática resultan insuficientes para determinar todas las fuerzas internas o las reacciones.
Isostaticidad
Son estructuras que pueden ser analizadas mediante los principios de la estática; la supresión de cualquiera de sus ligaduras, conduce al colapso. También llamadas estructuras estáticamente determinadas.
Acción sobre el cuerpo que se aísla.
Cuando se considera la fuerza de acción sobre uno de los dos cuerpos se aísla mentalmente de su correspondiente reacción. Éste es el procedimiento característico de la dinámica de un solo cuerpo.
Tipo de contacto
Los cuerpos deben estar en contacto (tocándose) para ejercerlas y para recibir su efecto. Por ejemplo: cuando nos apoyamos en una pared, empujamos un banco, escribimos, pateamos una pelota, nos colgamos de una soga, etc.
Son fuerzas de interacción por contacto:,la fuerza normal, empuje, tensión, rozamiento, elástica, etc.
Fuerza.
Línea de acción de una fuerza.
La línea de acción es una línea infinita a lo largo de la cual actúa la fuerza.
Tipos de fuerza
Fuerzas concurrentes
Decimos que dos o más fuerzas son concurrentes cuando la dirección de sus vectores o sus prolongaciones se cortan en un punto.
fuerzas paralelas
son aquellas que actúan sobre un cuerpo rígido con sus líneas de acción en forma paralela. Existen 2 tipos de fuerzas paralelas:
Fuerzas paralelas de igual sentido
Fuerzas paralelas de distinto sentido
fuerzas externas
Las fuerzas externas representan la interacción del sistema con el exterior del mismo.
fuerzas internas
Las fuerzas internas representan la interacción mutua de las partículas del sistema.
fuerzas de cuerpo
Son las fuerzas que le mismo cuerpo posee como puede ser la fuerza que ejercen sus partículas con el fin de no ser deformadas.
fuerzas de campo
Son aquellas que no implican contacto físico entre dos objetos, pero que actúan a través del espacio vacío.
fuerza de fricción
la oposición al movimiento de los cuerpos y se da en todos los medios conocidos (sólidos, líquidos y gaseosos). Atendiendo a que las superficie de los cuerpos en contacto no son idealmentelisas.
fuerza normal
La fuerza normal es la fuerza que las superficies ejercen para prevenir que los objetos sólidos se atraviesen entre sí.
fuerza de tensión
Es la fuerza que ejerce cualquier cuerda o cable sobre un cuerpo. Su dirección es paralela a la cuerda y su sentido es desde el cuerpo hacia la cuerda.
Sistema de fuerzas.
Cuando existe más de una fuerza tenemos lo que se denomina un Sistema de Fuerzas. Cuando varias fuerzas actúan sobre un mismo cuerpo, siempre es posible sustituirlas por una única fuerza capaz de producir el mismo efecto.
Procedimiento para analizar y determinar fuerzas coplanares en equilibrio.
Las fuerzas coplanares, se encuentran en un mismo plano y en 2 ejes
∑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).
Procedimiento para analizar y determinar fuerzas tridimensionales en equilibrio.
Se procede de la misma manera que un coplanar solo que en este caso se usan 3 ejes. Se intenta llevar todos los vectores a su forma cartesiana {i+j+k} y de ahí se iguala a 0 la suma de todos los vectores.
Resorte
¿Qué es?
Pieza elástica dispuesta en espiral, generalmente de metal, que se usa en ciertos mecanismos por la fuerza que desarrolla al recobrar su posición natural después de haber sido deformada
¿Para qué sirve?
Sirve para almacenar energía y desprenderse de ella sin sufrir deformación permanente cuando cesan las fuerzas o la tensión a las que es sometido.
¿Cómo se calculan fuerzas?
F=k*(X-X0)
F: equivale al módulo de la fuerza que se le aplicará al resorte.
K: es la constante elástica del resorte y ésta se relaciona con la fuerza y el alargamiento. ...
X0: se refiere a la longitud del muelle sin tener que aplicar alguna fuerza.
Cuerda
¿Qué es?
Es uno de los medios por el cual se puede trasmitir una fuerza de tensión, normalmente es un objeto delgado, muy alargado y flexible, hecho de hilos o fibras torcidos o entrelazados.
¿Para qué sirve?
Se usa generalmente para atar o sujetar cosas.
¿Cómo se analizan?
Se analiza como un vector.
Marco de referencia inercial.
Son los marcos de referencia a los que se deben acatar las leyes de Newton, son los límites de la ley. No existe un marco de referencia único pues varía según el observador.