estatica uno

Escuela de INGENIERIA MECANICA
Jorge Enrique Meneses F.
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1.
2.
Introducción
Estática de las partículas
9
3.
Sólido rígido: Sistema equivalentes de Fuerzas
9
9
4.
5.
Fuerzas y equilibrio (plano – espacio)
Fuerzas (internas - externas) - Momento de una fuerza -Teorema de Varignon
Producto escalar y vectorial – Sistemas equivalentes y equipolentes
Estática del Sólido rígido
9
Equilibrio en 2 y 3 dimensiones
Fuerzas distribuidas: Centroides y centros de gravedad
9
Superficies y volúmenes
9
Armaduras – Marcos (entramados) – maquinas
6.
Análisis de estructuras
7.
Rozamiento
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.1 ¿Qué es la Mecánica?
9 Mecánica Å
9 Óptica
9 Acústica
9 Electricidad – Magnetismo
..... Ciencia aplicada que describe y predice el estado de reposo
o movimiento de los cuerpos bajo la acción de las FUERZAS
9
9
9
9
9
Ciencia física Æ fenómenos físicos
Fundamento de la mayoría de las ciencias de ingeniería
No es empírica!!
Razonamiento deductivo .... Semejanza con las matemáticas
No es ciencia pura..abstracta..... es APLICADA !!!
INGENIERIA? ..
Proceso de aplicar leyes físicas establecidas, a la
solución de problemas prácticos
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.1 ¿Qué es la Mecánica?
De los Cuerpos rígidos
ESTATICA Æ Reposo
DINAMICA Æ Movimiento
De los Cuerpos deformables
Incomprensibles
De los Fluidos Comprensibles
Del Calor
Mecánica de los Cuerpos rígidos: estudia los efectos externos producidos sobre un
cuerpo, por acción de fuerzas externas aplicadas a él.
Partícula: es un sistema, el cual para su análisis (movimiento - reposo), puede considerarse
como un todo. Es decir, se asume que todas las fuerzas sobre él Æ CONCURREN A UN
PUNTO. Por lo tanto no se consideran las rotaciones (tendencias) sobre su centro de
gravedad. Las dimensiones del sistema se pueden considerar despreciables Æ La MASA se
considera que ocupa un solo punto.
Cuerpo: es un sistema, en el cual sus dimensiones no pueden considerarse despreciables. Las
fuerzas sobre él NO CONCURREN. Por lo tanto se consideran las rotaciones (tendencias)
sobre su centro de gravedad.
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.2 Principios y conceptos fundamentales
Formulación
satisfactoria de los
principios
fundamentales
Aristóteles
(384-322 a.c)
Arquímedes NEWTON !!
(287-212 a.c)
(1642-1727 )
1905 Teoría de la
relatividad
los mismos principios..
de otra forma
d’Alembert, Lagrange
Hamilton
Albert
EINSTEN
Mecánica NEWTONIANA ... Clásica
•
•
•
•
Espacio
Tiempo
Masa
Fuerza
Posición de un punto P en el espacio....
Coordenadas respecto a un origen.
No solo P.... Instante en que ocurre un evento
Caracterizar y comparar los cuerpos, basados
en ciertos experimentos fundamentales
Acción de un cuerpo sobre otro
•
•
•
•
Espacio
Tiempo
Masa
Fuerza
Conceptos Básicos de la MECANICA
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.2 Principios y conceptos fundamentales
1.
Ley del paralelogramo para la suma de fuerzas
2.
Principio de transmisibilidad
3.
Primera Ley de Newton Æ Si resultante de fuerzas actuantes es
CERO!! Æ Reposo o Movimiento uniforme
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.2 Principios y conceptos fundamentales
4. Segunda Ley de Newton Æ F = ma
5. Tercera Ley de Newton Æ Acción y Reacción
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.2 Principios y conceptos fundamentales
6. Ley de gravitación de Newton: dos partículas de
masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y opuestas
Æ F y -F , con módulo dado por
Donde
r= distancia entre las dos partículas
G= Kte universal llamada constante de la gravitación
Un caso especial.... Atracción ejercida por la tierra sobre una
partícula situada en su superficie... Æ F es lo que llamamos
peso W.
M= masa de la tierra
m= masa partícula
r=al radio R de la tierra
Introduciendo la constante Æ
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.3 El sistema internacional
(SI) de unidades
Sistema
UNIVERSAL
9 Espacio
9 Tiempo
9 Masa
9 Fuerza
UNIDADES
CINETICAS
metro (m)
kilogramo (kg)
segundo (s)
newton (N)
1.Las unidades no pueden elegirse independientemente,
si deben cumplir F = ma
2. Tres se pueden definir arbitrariamente (unidades
Sistema de unidades
coherente
fundamentales). La cuarta debe cumplir segunda ley
de Newton (unidad derivada)
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA
1. INTRODUCCION
1.3 El sistema internacional
(SI) de unidades
• SEGUNDO Æ Originalmente 1/86.400 del día
solar medio.
& Actualmente.. duración de 919’2631.770
ciclos de la radiación correspondiente a la
transición entre dos niveles del estado
fundamental del átomo de CESIO 133.
• METRO Æ Diezmillonésima parte de la
distancia del ecuador hasta cualquiera de los
polos.
& Actualmente como 1‘650.763,73 longitudes
de onda de la raya rojo-naranja correspondiente
a una cierta transición del KRIPTON 86.
• KILOGRAMO : (aprox. la masa de 0,001 metro cúbico de agua). La masa de un patrón de platino
iridiado que se guarda en la oficina Internacional de peso y medidas de Sevres (Francia)
•NEWTON Fuerza capaz de comunicar una aceleración de 1 m/s² a una masa de 1kg.
1 NEWTON= (1KG)(1 m/s² ) = 1 KG m/s²
El peso de un cuerpo, o
fuerza que la gravedad
ejerce sobre él
Jorge Enrique Meneses Flórez
ESTATICA