Equilibrio en Sólidos: Estática

Introducción.

No es extraño, hoy en día, observar en algunas ciudades ciertos vehículos de Tracción Animal, como las calesas que con su tipismo se suman a su ambiente turístico.
Sustituyen con ventaja a otro tipo de vehículos de Tracción Mecanica, cuando lo que se pretende es contemplar con calma los monumentos de estas poblaciones.
Una calesa se pone en marcha porque un caballo tira de ella mediante una Fuerza de Atracción que la pone en movimiento. De otra parte, si contemplamos la marcha de los veleros sobre lagunas no cabe duda que están impulsados por la acción del  viento al indicir sobre las velas mediante una Fuerza de Empuje, que origina su desplazamiento. En este tema vamos a tratar de estas Fuerzas, sin tener en cuenta sus efectos.


  • Conceptos Generales.
Estática. Es la parte de la mecánica que estudia el equilibrio.
Fuerza. Es la causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo, o de deformar un cuerpo.

Una fuerza se representa por un vector en el que concurren las características de éste: módulo o intensidad, dirección o sentido.  A continuación te recordaremos estos conceptos:

Intensidad: viene dada por la mayor o menor longitud del vector
Dirección: de la fuerza, es la recta que la soporta o bien cualquiera de las paralelas a ella.
Sentido: toda dirección tiene dos sentidos que se representan por la flecha de la fuerza o vector.

  • Clases de Fuerza.
Existen dos tipos de fuerzas:
--- Fuerzas Instantáneas o Impulsos.
--- Fuerzas Constantes.

Fuerzas Constantes.



Son las fuerzas que producen su acción durante un determinado periodo de tiempo más o menos prolongado.
Por ejemplo, el viento al indicir sobre las velas, o la fuerza del motor que origina la marcha del vehículo.



 Fuerzas Instantáneas o Impulsos.

Son aquellas que actúan sobre un cuerpo en un momento dado y durante un período de tiempo muy pequeño.Por ejemplo, la incidencia de la raqueta con la pelota en el tenis, o el golpe de un palo de golf al lanzar la pelota.






  • Unidades de Fuerza (kilopondio).
El kilopondio es el peso del kilogramo patrón de masa, a 45° de latitud y nivel del mar.
La unidad de fuerza en el sistema internacional (Newton, símbolo N se verá en el tema de Dinámica).


  • Sistema de Fuerzas.
Un sistema de fuerzas se forma por la agrupación de varias de ellas aplicadas sobre un mismo cuerpo. Se pueden dar los siguientes casos:

Fuerzas con la misma Dirección y una sola Recta de Posición.
a) Fuerzas con el mismo sentido.
Ejemplo: Perros tirando de un trineo.

b) Fuerzas con distinto sentido.
Por ejemplo, el juego de la cuerda. Los equipos, amarillo y rojo, tiran de una cuerda para ver cuál de ellos es el vencedor.

Estos actúan sobre una misma dirección, representada por la cuerda, pero en sentidos opuestos o contrarios.





Fuerzas Paralelas.
a) Mismo sentido.

Ejemplo, el de una yunta de bueyes.

b) En sentidos contrarios.

La composición de dos fuerzas distintas paralelas y de sentido contrario da lugar a otra fuerza que tendrá por módulo la diferencia entre la fuerza mayor y la menor y sentido el de la fuerza mayor.

En el caso de que las dos fuerzas sean paralelas, iguales en modulo y sentido contrario tenemos un giro. Por ejemplo, un sacacorchos o bien el volante de un coche.


c) Fuerzas angulares o concurrentes.

Son aquellas que parte del mismo punto y forman un determinado ángulo.

Por ejemplo, el resorteras, en el que cada uno de los tirantes elásticos actúa con una fuerza cuyo sentido va desde la piedra hasta una rama de la horquilla.