Fundamentos de la Estática: Equilibrio, Deformaciones y Máquinas Simples

La estática es la rama de la mecánica que se dedica al estudio del equilibrio de los cuerpos. A continuación, se presentan conceptos clave relacionados con la estática:

  • Estática: Parte de la mecánica que estudia el equilibrio de los cuerpos.
  • Deformaciones: Bajo la acción de ciertas fuerzas, todos los cuerpos modifican sus dimensiones.
  • Cuerpos rígidos: Solamente se deforman por la aplicación de fuerzas muy grandes.
  • Cuerpos deformables: Se deforman fácilmente por fuerzas pequeñas.
  • Cuerpos elásticos: Se deforman, pero recuperan fácilmente su forma original.
  • Centro de masas: Punto en el cual debe aplicarse una fuerza exterior para que solo se produzca un movimiento de traslación.
  • Centro de gravedad: Punto donde se encuentra aplicada la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre un cuerpo.
  • Cuerpos suspendidos: Aquellos que pueden girar alrededor de su eje.
  • Cuerpos apoyados: Aquellos que descansan sobre una base fija.

Equilibrio y Estabilidad

  • Equilibrio: Un cuerpo está equilibrado cuando las fuerzas que actúan sobre él se equilibran.
  • Equilibrio estable: Cuando al separarlo de su posición de equilibrio, regresa a ella por sí misma.
  • Equilibrio inestable: Al separarlo de su posición de equilibrio, la pierde definitivamente.
  • Equilibrio indiferente: Al separarlo de su posición de equilibrio, continúa en equilibrio en una nueva posición.
  • Estabilidad: Cuando ofrece resistencia al girar alrededor de uno de los lados de su base de sustentación.
  • Magnitud de la base de sustentación: Cuanto mayor sea la superficie de apoyo, el equilibrio será más estable.
  • Ubicación del centro de gravedad: Cuanto más bajo o más cercano a la superficie de apoyo se encuentre el centro de gravedad (c.d.g), su equilibrio será más estable.
  • Peso del cuerpo: Cuanto mayor sea el peso, mayor será su equilibrio.
  • Condiciones para el equilibrio: La fuerza neta debe ser 0. La suma vectorial de las fuerzas aplicadas debe ser 0.

Momento de Torsión (Torque)

  • Momento Torque: Magnitud vectorial que tiene como medida el producto de una fuerza por su brazo.
  • Momento positivo: En contra de las agujas del reloj.
  • Momento negativo: A favor de las agujas del reloj.
  • Momento nulo: La fuerza pasa por el eje de giro.

Máquinas Simples y Palancas

  • Máquinas Simples: Dispositivos usados para transformar las fuerzas que se aplican sobre él.

Palancas

  • Palanca: Máquina simple constituida por una barra rígida capaz de girar alrededor de un eje fijo.
Elementos de una palanca:
  • Potencia: Fuerza que se aplica.
  • Resistencia: Fuerza a vencer.
  • Brazo de potencia: Distancia de la potencia al fulcro.
  • Apoyo o Fulcro: Punto de apoyo donde gira la palanca.
Tipos de Palancas:
  • Palancas matemáticas: El c.d.g coincide con el fulcro, solo tiene 2 momentos, de la potencia y resistencia.
  • Palancas físicas: El c.d.g no coincide con el fulcro, tiene 3 momentos: resistencia, potencia y peso de la palanca.

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