La estatica fisica ejemplos

Contenidos
  1. Ejemplos reales de equilibrio estático
    1. Ejemplo de equilibrio estático
    2. Ejemplos de equilibrio estático en física
    3. Ejemplos de equilibrio de cuerpos rígidos en 2d

Ejemplos reales de equilibrio estático

¿Alguna vez te has frotado un globo en la cabeza y se te ha erizado el pelo? ¿Has caminado alguna vez por la alfombra en calcetines y has recibido una descarga del pomo de una puerta? Son ejemplos de electricidad estática. Experimenta con la electricidad estática utilizando objetos de tu casa.

1. Con uno de los trozos de tela, frota uno de los otros objetos (regla, peine, bolígrafos o rotuladores) hacia delante y hacia atrás durante varios segundos para crear una carga estática. 2. Acerca el objeto cargado a uno de los materiales ligeros, como globos o cacahuetes de embalaje. ¿Qué observas?

3. 3. Prueba ahora con otros materiales ligeros. Utiliza la tela y el objeto que decidiste que funcionaban mejor en el paso 2 y crea una carga estática en el objeto. Acerca el objeto a distintos materiales ligeros (latas de aluminio, bolsas de plástico, pelotas de ping-pong, etc.) y observa lo que ocurre.

4. 4. Dibuja en un papel un gráfico como el siguiente. Utiliza un globo para crear electricidad estática frotándolo con un paño (¡o con tu pelo!) Ahora experimenta con los materiales que aparecen en la tabla para ver cómo se comportan:

Ejemplo de equilibrio estático

La estática es la rama de la mecánica que estudia las fuerzas que actúan sobre los cuerpos en equilibrio estático o dinámico. El equilibrio estático es un estado en el que los cuerpos están en reposo; el equilibrio dinámico es un estado en el que los cuerpos se mueven a velocidad constante (movimiento rectilíneo). En ambos casos, la suma de las fuerzas que actúan sobre ellos es cero.

Imaginemos la sencilla situación de un atleta de pie sobre el suelo (Fig. 5). Sobre el atleta actúan dos fuerzas. La primera es la fuerza gravitatoria sin contacto. Si sólo esta fuerza actuara sobre el atleta, éste se movería hacia abajo con una aceleración de 9,81 ms-2. Como es obvio que no es el caso, la fuerza gravitatoria se movería hacia abajo con una aceleración de 9,81 ms-2. Como obviamente este no es el caso, debe existir otra fuerza que cause el estado de equilibrio estático, para que el atleta esté en reposo. Se trata de la fuerza de reacción del suelo que actúa hacia arriba sobre los pies del atleta.

En el caso de una persona de pie, la fuerza de reacción del suelo actúa hacia arriba sobre el cuerpo humano y, de acuerdo con nuestra convención, tiene dirección positiva. Sin embargo, desconocemos su magnitud. La fuerza gravitatoria actúa hacia abajo y, por tanto, tiene dirección negativa.

Ejemplos de equilibrio estático en física

Todos los ejemplos de este capítulo son problemas planos. En consecuencia, usamos condiciones de equilibrio en la forma componente de la Ecuación 12.2.9 a la Ecuación 12.2.11. En el ejemplo 12.1 introdujimos una estrategia de solución de problemas para ilustrar el significado físico de las condiciones de equilibrio. Ahora generalizamos esta estrategia en una lista de pasos a seguir al resolver problemas de equilibrio estático para cuerpos rígidos extendidos. Procedemos en cinco pasos prácticos.

Tenga en cuenta que la creación de un diagrama de cuerpo libre para un problema de equilibrio de cuerpo rígido es el componente más importante en el proceso de solución. Sin la configuración correcta y un diagrama correcto, usted no será capaz de escribir las condiciones correctas para el equilibrio. Observe también que un diagrama de cuerpo libre para un cuerpo rígido extendido que puede experimentar movimiento de rotación es diferente de un diagrama de cuerpo libre para un cuerpo que experimenta sólo movimiento de traslación (como vio en los capítulos sobre las leyes de movimiento de Newton). En la dinámica traslacional, un cuerpo se representa como su CM, donde todas las fuerzas sobre el cuerpo están unidas y no aparecen torques. Esto no es cierto en la dinámica rotacional, donde un cuerpo rígido extendido no puede ser representado por un solo punto. La razón de ello es que, al analizar la rotación, debemos identificar los pares que actúan sobre el cuerpo, y el par depende tanto de la fuerza actuante como de su brazo de palanca. En este caso, el diagrama de cuerpo libre para un cuerpo rígido extendido nos ayuda a identificar los pares externos.

Ejemplos de equilibrio de cuerpos rígidos en 2d

Todos los ejemplos de este capítulo son problemas planos. En consecuencia, utilizamos las condiciones de equilibrio en la forma componente de Figura a Figura. Hemos introducido una estrategia de resolución de problemas en la Figura para ilustrar el significado físico de las condiciones de equilibrio. Ahora generalizamos esta estrategia en una lista de pasos a seguir al resolver problemas de equilibrio estático para cuerpos rígidos extendidos. Procedemos en cinco pasos prácticos.

Tenga en cuenta que la creación de un diagrama de cuerpo libre para un problema de equilibrio de cuerpo rígido es el componente más importante en el proceso de solución. Sin la configuración correcta y un diagrama correcto, usted no será capaz de escribir las condiciones correctas para el equilibrio. Observe también que un diagrama de cuerpo libre para un cuerpo rígido extendido que puede experimentar movimiento de rotación es diferente de un diagrama de cuerpo libre para un cuerpo que experimenta sólo movimiento de traslación (como vio en los capítulos sobre las leyes de movimiento de Newton). En la dinámica traslacional, un cuerpo se representa como su CM, donde todas las fuerzas sobre el cuerpo están unidas y no aparecen torques. Esto no es cierto en la dinámica rotacional, donde un cuerpo rígido extendido no puede ser representado por un solo punto. La razón de ello es que, al analizar la rotación, debemos identificar los pares que actúan sobre el cuerpo, y el par depende tanto de la fuerza actuante como de su brazo de palanca. En este caso, el diagrama de cuerpo libre para un cuerpo rígido extendido nos ayuda a identificar los pares externos.

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