Jorge Enrique Meneses Flórez ESTATICA

Escuela de INGENIERIA MECANICA

Jorge Enrique Meneses F.

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1.

Introducción2.

Estática de las partículas

Fuerzas y equilibrio (plano – espacio)3.

Sólido rígido: Sistema equivalentes de Fuerzas

Fuerzas (internas - externas) - Momento de una fuerza -Teorema de VarignonProducto escalar y vectorial – Sistemas equivalentes y equipolentes

4.

Estática del Sólido rígidoEquilibrio en 2 y 3 dimensiones

5.

Fuerzas distribuidas: Centroides y centros de gravedadSuperficies y volúmenes

6.

Análisis de estructurasArmaduras – Marcos (entramados) – maquinas

7.

Rozamiento

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1. INTRODUCCION1.1 ¿Qué es la Mecánica?

Mecánica ÓpticaAcústicaElectricidad – Magnetismo

..... Ciencia aplicada

que describe y predicedescribe y predice

el estado de reposo o movimiento

de los cuerpos bajo la acción de las FUERZASFUERZAS

Ciencia física fenómenos físicosFundamento de la mayoría de las ciencias de ingenieríaNo es empírica!!Razonamiento deductivo .... Semejanza con las matemáticasNo es ciencia pura..abstracta..... es APLICADA !!!

INGENIERIA? .. Proceso de aplicar leyes físicas establecidas, a la solución de problemas prproblemas práácticoscticos

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1. INTRODUCCION1.1 ¿Qué es la Mecánica?

De los Cuerpos rígidos

De los Cuerpos deformablesDe los FluidosDel Calor

ESTATICA Reposo DINAMICA Movimiento

IncomprensiblesComprensibles

MecMecáánica de los Cuerpos rnica de los Cuerpos ríígidos:gidos: estudia los efectos externos producidos sobre un cuerpo, por acción de fuerzas externas aplicadas a él.

PartPartíícula:cula: 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 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 La MASA se considera que ocupa un solo punto.

Cuerpo:Cuerpo: es un sistema, en el cual sus dimensiones no pueden considerarse despreciables. Las fuerzas sobre él NO CONCURREN. Por lo tanto sese consideran las rotacionesconsideran las rotaciones (tendencias) sobre su centro de gravedad.

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Conceptos Básicos de la MECANICA

1. INTRODUCCION

•

Espacio •

Tiempo

•

Masa•

Fuerza

1.2 Principios y conceptos fundamentales

Aristóteles(384-322 a.c)

Arquímedes(287-212 a.c)

NEWTON !!(1642-1727 )

Formulación satisfactoria de los

principios fundamentales

d’Alembert, LagrangeHamilton

los mismos principios.. de otra forma

Albert EINSTEN

1905 Teoría de la relatividad

Mecánica NEWTONIANA ... Clásica

Posición de un punto P en el espacio.... Coordenadas respecto a un origen.

No solo P.... Instante en que ocurre un evento

Acción de un cuerpo sobre otro

Caracterizar y comparar los cuerpos, basados en ciertos experimentos fundamentales

•

Espacio •

Tiempo

•

Masa•

Fuerza

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1. INTRODUCCION

1.

Ley del paralelogramo para la suma de fuerzas

2.

Principio de transmisibilidad

3.

Primera Ley de Newton Si resultante de fuerzas actuantes es

CERO!! ReposoReposo o Movimiento uniformeMovimiento uniforme

1.2 Principios y conceptos fundamentales

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1. INTRODUCCION

4. Segunda Ley de Newton F = ma

5.

Tercera Ley de Newton Acción y Reacción

1.2 Principios y conceptos fundamentales

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1. INTRODUCCION

6.

Ley de gravitación de Newton: dos partículas de masa M y m se atraen mutuamente con fuerzas iguales y opuestas

F y -F , con módulo dado por

Un caso especial....

Atracción ejercida por la tierra sobre una partícula situada en su superficie... F es lo que llamamos peso W.

1.2 Principios y conceptos fundamentales

Donde r= distancia entre las dos partículasG= Kte universal llamada constante de la gravitación

M= masa de la tierram= masa partícular=al radio R de la tierraIntroduciendo la constante

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metro (m) kilogramo (kg)segundo (s)newton (Nnewton (N))

UNIDADES UNIDADES CINETICASCINETICAS

1. INTRODUCCION

1.3 El sistema internacional (SI) de unidades

Espacio TiempoMasaFuerza

1.Las unidades no pueden elegirse independientemente, si deben cumplir F = maF = ma

2. Tres se pueden definir arbitrariamente (unidades fundamentales). La cuarta debe cumplir segunda ley de Newton (unidad derivada)

Sistema de unidades coherente

Sistema UNIVERSAL

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1. INTRODUCCION

•• SEGUNDOSEGUNDO 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 METRO 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 :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 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

1.3 El sistema internacional (SI) de unidades

El peso de un cuerpo, o fuerza que la gravedadfuerza que la gravedad ejerce sobre él