Términos
¡Equilibrio de cuerpos rígidos!
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“ESTÁTICA DE SÓLIDOS”
Décimo Grado
Décimo Grado
El presente blog, está dirigido especialmente a estudiantes de décimo grado según programas de estudio correspondientes a educación secundaria en Nicaragua, sin embargo, también podrá ser útil para estudiantes de otros niveles e interesados que deseen aprender o repasar acerca del contenido. Cualquier comentario o sugerencia, favor hacerlo a través de este mismo sitio o al correo electrónico:
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Espero les sirva de ayuda.
Si observamos detenidamente a nuestro alrededor, sin mucho esfuerzo podemos identificar edificios, viviendas, tendido eléctrico, puentes (en algunos lugares), rótulos con pedestales o colgantes, semáforos, inclusive el alambre o cuerda donde colgamos la ropa para secarse después de lavada, etc. Pero qué tienen en común estos elementos, a simple vista quizás nada, sin embargo, a través del estudio de la estática podemos establecer que para el funcionamiento y buen aprovechamiento de cada uno de estos se hace necesario cumplir con ciertas condiciones o requisitos, las cuales son precisamente “el objeto de estudio de la estática”
Además, recordemos que la materia puede presentarse en cualquiera de los tres estados siguientes: sólido, líquido o gaseoso. Así, podemos hablar de estática de sólidos o estática de fluidos, no obstante en este blog, abordaremos únicamente situaciones referidas a estática de sólidos. Veamos.
La estática de sólidos es la parte de la Estática que estudia las condiciones de equilibrio de cuerpos rígidos sometidos a la acción de un grupo de fuerzas. Se considera que un cuerpo puede experimentar un equilibrio traslacional (equilibrio en ausencia de un eje de rotación) o un equilibrio rotacional (equilibrio en presencia de un eje de rotación) o ambos de manera simultánea, caso en el cual se dice que el cuerpo está en equilibrio. Es decir, “para que un cuerpo esté en equilibrio debe cumplir con las dos condiciones”.
Para comprender mejor estás condiciones de equilibrio, es importante considerar las leyes de Newton, ya que son los principios en los cuales se fundamentan dichas condiciones de equilibrio. Puedes encontrar algunos comentarios sobre estas en el enlance siguiente:
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html
También, puedes escuchar el audio "EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS"
Además, debemos estar claros que el estudio de la estática esta dirigido hacia la descripción cuantitativa de fuerzas que se ejercen sobre diferentes estructuras, por ejemplo, las que mencionamos al inicio. Las matemáticas establecen las relaciones entre las diversas cantidades y permite predecir a partir de tales relaciones.
ACTIVIDADES
I. Observa con atención el siguiente video acerca de estática de sólidos.
II. Investiga que es un Diagrama de Cuerpo Libre. Y construye los respectivos DCL de las situaciones que muestran las figuras del problema C), propuesto más abajo.
III. Encontraras información sobre estática de sólidos y las condiciones que debe cumplir un grupo de fuerzas que actúan sobre un cuerpo para que este se encuentre en equilibrio traslacional y en equilibrio rotacional. Haciendo clic en los enlaces siguientes:
1. Trace un bosquejo y anote las condiciones del problema.
2. Dibuje un Diagrama de Cuerpo Libre (DCL).
3. Determine las componentes de cada fuerza involucrada, puede guiarse con la tabla siguiente:
n: Número de Fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
4. Aplicar las condiciones de equilibrio, según el caso.
a) Primera condición de equilibrio, cuando se trate de equilibrio trasnacional, es decir:
b) Primera y segunda condición de equilibrio, cuando se trate de que un cuerpo esté en equilibrio, o sea:
5.) Resolver el sistema de ecuaciones generado a partir de la aplicación de la primera condición de equilibrio. Puedes ver un ejemplo de cómo resolver, paso a paso, un problema de equilibrio, mediante los videos siguientes:
PROBLEMAS PROPUESTOS
A) Un cuadro de 20N se cuelga de un clavo, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un ángulo de 60º. ¿Cuál es la tensión en cada cuerda?
B) Un semáforo de 80N cuelga del punto medio de un cable de 30m tendido entre dos postes. Halle la tensión en cada segmento del cable si éste tiene un pandeo que lo hace descender una distancia vertical de 1m.
C) Determine la tensión en cada cuerda según las condiciones que se muestran en cada una de las figuras siguientes:
Figura 1) Figura 2)
OTROS PROBLEMAS
Si deseas practicar a resolver otros problemas visita la página del enlace siguientes, en donde encontrarás una gran variedad de problemas de equilibrio.
http://cbta2.wordpress.com/2009/04/13/primera-condicion-de-equilibrio/
Elaborado por:
Profesor: José David Alemán Pérez
Instituto Público de Ticuantepe
05 de Septiembre de 2010.
Espero les sirva de ayuda.
Si observamos detenidamente a nuestro alrededor, sin mucho esfuerzo podemos identificar edificios, viviendas, tendido eléctrico, puentes (en algunos lugares), rótulos con pedestales o colgantes, semáforos, inclusive el alambre o cuerda donde colgamos la ropa para secarse después de lavada, etc. Pero qué tienen en común estos elementos, a simple vista quizás nada, sin embargo, a través del estudio de la estática podemos establecer que para el funcionamiento y buen aprovechamiento de cada uno de estos se hace necesario cumplir con ciertas condiciones o requisitos, las cuales son precisamente “el objeto de estudio de la estática”
Además, recordemos que la materia puede presentarse en cualquiera de los tres estados siguientes: sólido, líquido o gaseoso. Así, podemos hablar de estática de sólidos o estática de fluidos, no obstante en este blog, abordaremos únicamente situaciones referidas a estática de sólidos. Veamos.
La estática de sólidos es la parte de la Estática que estudia las condiciones de equilibrio de cuerpos rígidos sometidos a la acción de un grupo de fuerzas. Se considera que un cuerpo puede experimentar un equilibrio traslacional (equilibrio en ausencia de un eje de rotación) o un equilibrio rotacional (equilibrio en presencia de un eje de rotación) o ambos de manera simultánea, caso en el cual se dice que el cuerpo está en equilibrio. Es decir, “para que un cuerpo esté en equilibrio debe cumplir con las dos condiciones”.
Para comprender mejor estás condiciones de equilibrio, es importante considerar las leyes de Newton, ya que son los principios en los cuales se fundamentan dichas condiciones de equilibrio. Puedes encontrar algunos comentarios sobre estas en el enlance siguiente:
http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd98/Fisica/02/leyes.html
También, puedes escuchar el audio "EQUILIBRIO DE CUERPOS RÍGIDOS"
Además, debemos estar claros que el estudio de la estática esta dirigido hacia la descripción cuantitativa de fuerzas que se ejercen sobre diferentes estructuras, por ejemplo, las que mencionamos al inicio. Las matemáticas establecen las relaciones entre las diversas cantidades y permite predecir a partir de tales relaciones.
ACTIVIDADES
I. Observa con atención el siguiente video acerca de estática de sólidos.
II. Investiga que es un Diagrama de Cuerpo Libre. Y construye los respectivos DCL de las situaciones que muestran las figuras del problema C), propuesto más abajo.
III. Encontraras información sobre estática de sólidos y las condiciones que debe cumplir un grupo de fuerzas que actúan sobre un cuerpo para que este se encuentre en equilibrio traslacional y en equilibrio rotacional. Haciendo clic en los enlaces siguientes:
- http://www.mitecnologico.com/Main/CondicionesDeEquilibrio
- http://genesis.uag.mx/edmedia/material/fisica/leyesnewton2.htm
- http://www.didactika.com/fisica/estatica/1ra_condicion_equilibrio.html
- http://html.rincondelvago.com/equilibrio.html
- http://www.didactika.com/fisica/estatica/2da_condicion_equilibrio.html
- http://www.google.com.ni/url?sa=t&source=web&cd=8&ved=0CDsQFjAH&url=http://www.itescam.edu.mx/principal/sylabus/fpdb/recursos/r25453.PPT&rct=j&q=segunda condicion de equilibrio&ei=ojVsTPrzD4igsQO2vJHSBw&usg=AFQjCNEEqzt5JEUIC8LtoXOtajXG9I0-zg&cad=rja
1. Trace un bosquejo y anote las condiciones del problema.
2. Dibuje un Diagrama de Cuerpo Libre (DCL).
3. Determine las componentes de cada fuerza involucrada, puede guiarse con la tabla siguiente:
n: Número de Fuerzas que actúan sobre el cuerpo.
4. Aplicar las condiciones de equilibrio, según el caso.
a) Primera condición de equilibrio, cuando se trate de equilibrio trasnacional, es decir:
b) Primera y segunda condición de equilibrio, cuando se trate de que un cuerpo esté en equilibrio, o sea:
5.) Resolver el sistema de ecuaciones generado a partir de la aplicación de la primera condición de equilibrio. Puedes ver un ejemplo de cómo resolver, paso a paso, un problema de equilibrio, mediante los videos siguientes:
PROBLEMAS PROPUESTOS
A) Un cuadro de 20N se cuelga de un clavo, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un ángulo de 60º. ¿Cuál es la tensión en cada cuerda?
B) Un semáforo de 80N cuelga del punto medio de un cable de 30m tendido entre dos postes. Halle la tensión en cada segmento del cable si éste tiene un pandeo que lo hace descender una distancia vertical de 1m.
C) Determine la tensión en cada cuerda según las condiciones que se muestran en cada una de las figuras siguientes:
Figura 1) Figura 2)
OTROS PROBLEMAS
Si deseas practicar a resolver otros problemas visita la página del enlace siguientes, en donde encontrarás una gran variedad de problemas de equilibrio.
http://cbta2.wordpress.com/2009/04/13/primera-condicion-de-equilibrio/
Elaborado por:
Profesor: José David Alemán Pérez
Instituto Público de Ticuantepe
05 de Septiembre de 2010.
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