SEMANA 7 ESTÁTICA I

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Tema: Estática I
FÍSICA
OBJETIVOS:
 Conocer la importancia de la estática en nuestra vida cotidiana.
 Conocer los conceptos de interacción y fuerza.
 Conocer las fuerzas usuales en mecánica. 
Introducción 
El conocimiento de las condiciones del
equilibrio ha sido y es de mucha
importancia en nuestra sociedad, desde
el equilibrio de un televisor sobre una
mesa, de una lámpara que cuelga del
techo hasta las grandes construcciones
como puentes, edificios, etc. El objetivo
es mantener estas estructuras en estado
estable; es decir, que no estén en
movimiento y, sobre todo, evitar su
colapso.
Estos conocimientos se estudia a mayor
profundidad en las profesiones como
Ingeniería Civil o Arquitectura
ESTÁTICA
Es parte de la 
física que estudia 
las condiciones 
para el equilibrio 
de los cuerpos.
¿Qué estudia 
la estática?
Créditos:
https://www.youtube.com/w
atch?v=HzsppAxYlKA
Veamos el siguiente video:
¿A qué se debe 
el equilibrio de 
los cuerpos?
Para entender ello, 
debemos conocer 
primero una magnitud 
que explicaremos a 
continuación.
clideo.com
ESTÁTICA
Si el candelabro no
estuviera atornillado
al techo, ¿este
seguiría en reposo?
Si no estuvieran las
repisas, ¿los floreros
se mantendrían en
reposo?
Los pernos permiten 
que el candelabro 
permanezca en 
reposo
La repisa permite 
que los floreros 
permanezcan en 
reposo.
¡Exacto!
Se dice entonces, que 
los pernos y las 
repisas ejercen una 
acción sobre los otros 
cuerpos.
¿Se podrá medir 
la acción de un 
cuerpo sobre 
otro?
Veamos los siguientes casos:
ESTÁTICA
Veamos el siguiente caso:
Realizando una separación imaginaria:
Acción del 
puño sobre la 
pared
Acción de la 
pared sobre 
el puño
La acción de un 
cuerpo sobre otro se 
puede representar 
mediante un vector
FUERZA:
Magnitud física vectorial que mide la acción de un
cuerpo sobre otro.
UNIDAD: Newton (N)
Y se mide mediante 
una magnitud 
denominada 
FUERZA
Observa además que 
al ejercer una fuerza 
sobre un cuerpo, este 
también ejerce una 
fuerza sobre el otro.
Esta acción mutua se 
denomina 
INTERACCIÓN y se 
establece en la 3° ley 
de Newton.Acción mutua entre 
el puño y la pared
TERCERA LEY DE NEWTON:
“A toda acción le corresponde una reacción
igual pero en sentido contrario: lo que quiere
decir que las acciones mutuas de dos cuerpos
siempre son iguales y dirigidas en sentido
opuesto”.
Del gráfico anterior:
Acción mutua entre 
el puño y la pared
𝐹𝐹𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝/𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝 𝐹𝐹𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝/𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝𝑝
(INTERACCIÓN)
Estas fuerzas presentan las siguientes características:
• Siempre surgen en pares
• Están contenidas en una misma línea de acción (colineales).
• Actúan sobre cuerpos diferentes, por lo que producen 
efectos diferentes
• Presentan el mismo módulo y direcciones opuestas
𝑔𝑔
𝐹𝐹𝑔𝑔
Superficie 
terrestre
Su módulo se calcula así:
𝑭𝑭𝒈𝒈 = 𝒎𝒎𝒈𝒈
𝒎𝒎 : masa (kg)
𝒈𝒈 : aceleración de la gravedad 
(m/𝑠𝑠2) 
𝐹𝐹𝑔𝑔
C.G.
En cuerpos homogéneos el C.G. coincide con el centro 
geométrico del cuerpo.
Barra homogénea
𝐹𝐹𝑔𝑔
𝐿𝐿
𝐿𝐿
C.G.
Placa rectangular 
homogénea 
𝐹𝐹𝑔𝑔
C.G.
Disco homogéneo
𝐹𝐹𝑔𝑔
C.G.
FUERZAS USUALES
FUERZA DE GRAVEDAD:
Es aquella fuerza de atracción que la Tierra
ejerce a todos los cuerpos que se encuentran
en sus inmediaciones.
OBSERVACIÓN:
Sobre la superficie 
terrestre se grafica 
vertical hacia 
abajo.
La fuerza de gravedad 
actúa en un punto 
denominado Centro 
de Gravedad (C.G.)
Determine el valor de la
fuerza de gravedad para un
cuerpo que presenta una
masa de:
A) 8 kg
B) 2,5 kg
C) 500 g
D) 25 g
Considere: 𝑔𝑔 = 10 𝑚𝑚/𝑠𝑠2
𝑔𝑔
Tierra
Aplicación 01: Resolución:
𝑇𝑇
𝑇𝑇
“En una misma cuerda 
ideal, cada punto 
experimenta el mismo 
valor de tensión”.
= 30𝑁𝑁
= 30𝑁𝑁
En la polea
En la barra
FUERZA DE TENSIÓN:
Es aquella fuerza que surge en el interior de
cuerdas, cables, cuando debido a fuerzas externas
estos son jalados longitudinalmente.
Para graficar la 
tensión se sugiere 
hacer un corte 
imaginario, y 
luego la tensión 
irá dirigida a dicho 
corte imaginario
La fuerza de 
tensión dependerá 
del cuerpo que 
analices
𝑙𝑙𝑂𝑂
𝑥𝑥1
𝑥𝑥2
𝐹𝐹𝐸𝐸
𝐹𝐹𝐸𝐸
comprimido estirado
Sin 
deformación
𝒍𝒍𝑶𝑶: Longitud natural del resorte
Experimentalmente, se verifica que:
𝑭𝑭𝑬𝑬 = 𝑲𝑲𝑲𝑲
𝑲𝑲: Constante de rigidez del resorte. (N/m o N/cm).
𝑲𝑲: Deformación longitudinal del resorte (m o cm).
FUERZA ELÁSTICA:
Es aquella fuerza que surge en cuerpos elásticos 
como resortes, ligas, en oposición a la 
deformación(estiramiento o compresión).
La constante de rigidez indica 
que tan resistente es el resorte 
a ser deformado
Ley de Hooke
Se muestra un resorte que
sostiene a una esfera en reposo.
Si la longitud natural del resorte
es de 8 cm y tiene una constante
de rigidez igual a 𝐾𝐾 = 5 𝑁𝑁/𝑐𝑐𝑚𝑚,
determine el módulo de la fuerza
elástica en el resorte.
12 𝑐𝑐𝑚𝑚
𝑔𝑔
Aplicación 02: Resolución:
liso
𝑅𝑅 𝑅𝑅
FUERZA DE REACCIÓN POR CONTACTO:
Es aquella fuerza debido al contacto de una superficie sobre otra.
La graficamos en dirección hacia el cuerpo que analizamos.
Si al menos una de las dos 
superficies es lisa entonces 
la REACCIÓN se grafica 
perpendicular a las 
superficies en contacto.
En estos casos hemos graficado la fuerza de 
reacción que cada superficie lisa ejerce al bloque. 
NOTAS:
• Se debe elegir al cuerpo o sistema a 
analizar, y luego graficar todas las fuerzas 
que actúan solamente sobre dicho cuerpo.
A partir del gráfico mostrado, realice el DCL
de la esfera y del bloque homogéneo,
considerando superficies lisas.
• De haber dos o más cuerpos en contacto, 
se sugiere hacer la separación imaginaria 
entre dichos cuerpos.
DIAGRAMA DEL CUERPO LIBRE (DCL)
Consiste en graficar todas las fuerzas que 
actúan sobre el cuerpo o sistema.
	Número de diapositiva 1
	Número de diapositiva 2
	Número de diapositiva 3
	Número de diapositiva 4
	Número de diapositiva 5
	Número de diapositiva 6
	Número de diapositiva 7
	Número de diapositiva 8
	Número de diapositiva 9
	Número de diapositiva 10
	Número de diapositiva 11
	Número de diapositiva 12
	Número de diapositiva 13
	Número de diapositiva 14
	Número de diapositiva 15
	Número de diapositiva 16
	Número de diapositiva 17