S05 s2 - PPT Estática-Solucionario

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Bienvenidos estimados y 
estimadas estudiantes.
En breve iniciamos la sesión.
¿con qué tipo de las manzanas se 
identifican?
Hay preguntas acerca del tema de la clase pasada?
¿Que recordamos de la clase anterior?
Datos/Observaciones
Saberes Previos
Piedras en Equilibrio - Pedro Durán 2018 - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=6JRWyajVr68
Datos/Observaciones
Saberes Previos
¿Qué es lo que da origen al movimiento de los cuerpos?
¿Qué es un sistema de referencia y cuáles son sus componentes?
¿Cuál es el concepto de Fuerza?
¿Es la fuerza un vector o un escalar?
¿Cuándo un cuerpo esta en equilibrio?
Piedras en Equilibrio - Pedro Durán 2018 - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=6JRWyajVr68
✓ La estática permite la obtención de esfuerzos cortantes,
fuerza normal, de torsión y momento flector a lo largo
de una pieza, que puede ser desde una viga de un
puente o los pilares de un rascacielos.
UTILIDAD
Utilidad
𝟓𝒎
Cálculo aplicado a la 
Física 1
Semana 5 – sesión 2
Estática
Datos/Observaciones
LOGROS DE LA SESIÓN
Al finalizar la sesión, el estudiante resuelve
problemas de estática de una partícula,
aplicando la primera condición de equilibrio,
en base a la interpretación del problema, y a
la presentación del resultado en una
secuencia lógica y fundamentada.
AGENDA
✓Fuerza.
✓DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE.
✓Ejemplos.
✓Resolución de ejercicios.
✓Cierre.
Datos/Observaciones
Fuerza
➢ Una fuerza es una magnitud física de carácter vectorial capaz de modificar el estado de movimiento o de
reposo de un cuerpo (imprimiéndole una aceleración que modifica el módulo o la dirección de su velocidad) o bien
de deformarlo
FUERZA
CAMBIO DE VELOCIDAD
DEFORMACIÓN
Provoca
➢ La unidad de Fuerza en el Sistema Internacional de Unidades es el Newton (N)
Datos/Observaciones
1) PESO
Es la atracción generada por el campo gravitacional terrestre hacia su centro de masa, dicha magnitud es directamente
proporcional a la masa del cuerpo.
𝑊 = 𝑚g
Datos/Observaciones
2) NORMAL
Es la fuerza ejercida sobre un objeto por cualquier superficie con la que esté en contacto.
Datos/Observaciones
3) TENSION
Una fuerza de tirón ejercida sobre un objeto por una cuerda, un cordón, etc.
T
Datos/Observaciones
4) FRICCIÓN
Fuerza entre dos superficies que se opone al movimiento entre ambas superficies.
F
f
Ԧ𝑓 = 𝜇𝑁
Datos/Observaciones
Fuerzas mecánicas
T
→
R
f
→
N
→
w
→
¿Qué fuerzas actuan en el bloque?
Datos/Observaciones
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
M
T
W
Representación gráfica de un cuerpo y de todas las fuerzas que actúan sobre él.
Datos/Observaciones
EJERCICIO 1
Dibujar el diagrama de cuerpo libre del auto, ignore la fricción.
W
N
T
θ
Datos/Observaciones
Ejercicio 2
Realizar el diagrama de cuerpo libre de cada uno de los bloques.
Considere que no existe fricción
w1
T1 w
2
T1 T2
N2
w
3
T2
Datos/Observaciones
Ejercicio 3
Realizar el diagrama de cuerpo libre que cada uno de los bloques.
Considere que no existe fricción
w1
N1
T1
w2
N2
T1
N1
Datos/Observaciones
PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO
෍𝑭 = 𝟎
෍𝑭𝒙 = 𝟎 ෍𝑭𝒚 = 𝟎
𝑭1
𝑭2 𝑭n
Un cuerpo está en equilibrio si la fuerza neta que actúa
sobre él es cero.
Datos/Observaciones
1.- Un bloque de 5,00 kg se encuentra sujeto contra la pared por una fuerza P que
forma un ángulo θ = 50,0º con la horizontal como se muestra en la figura. Si el
coeficiente de fricción entre la pared y el bloque es de μ = 0,600. Determine la
magnitud de la fuerza mínima P que permite que el sistema se encuentre en
equilibrio.(tiende a bajar)
Ejemplo 
Solución
(9,81)(5)
N
𝐍𝛍
𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑷𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝟎 = 𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° − 𝑵
𝑵 = 𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
𝟎 = 𝐍𝛍+𝐏𝐜𝐨𝐬𝟒𝟎° − (9,81)(5)
𝟎 = (𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° )(𝟎, 𝟔 )+𝐏𝐜𝐨𝐬𝟒𝟎° − (9,81)(5)
𝑷 = 𝟒𝟐, 𝟔 𝐍
Método de la descomposición
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
Datos/Observaciones
Ejemplo 
2.- Un bloque de 5,00 kg se encuentra sujeto contra la pared por una fuerza
P que forma un ángulo θ = 50,0º con la horizontal como se muestra en la
figura. Si el coeficiente de fricción entre la pared y el bloque es de μ =
0,600. Determine la magnitud de la fuerza máxima P que permite que el
sistema se encuentre en equilibrio. (tiende a subir)
(9,81)(5)
N
𝐍𝛍
𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑷𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°
Solución
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝟎 = 𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° − 𝑵
𝑵 = 𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
𝟎 = 𝐏𝐜𝐨𝐬𝟒𝟎° − 𝐍𝛍 − (9,81)(5)
𝟎 = 𝐏𝐜𝐨𝐬𝟒𝟎° − (𝑷𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° )(𝟎, 𝟔 ) − (9,81)(5)
𝑷 = 𝟏𝟐𝟖, 𝟗𝟓 𝐍
Método de la descomposición
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
Datos/Observaciones
3.- Se aplican dos fuerzas P y Q a una conexión como
se muestra. Se sabe que la conexión está en equilibrio
y que la magnitud de las fuerzas en las barras A y B
son FA = 750 lb y FB = 400 lb, determine las
magnitudes de P y Q.
Ejemplo 
Método de la descomposición
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
𝟕𝟓𝟎𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝟕𝟓𝟎𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°
𝑸𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑸𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°
Solución
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝑸𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° + 𝟒𝟎𝟎 − 𝟕𝟓𝟎𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° = 𝟎
𝑸 =
𝟕𝟓𝟎𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎° − 𝟒𝟎𝟎
𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑸 = 𝟏𝟐𝟕, 𝟕 𝒍𝒃
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
𝟎 = 𝟕𝟓𝟎𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°−𝑸𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎° − 𝑷
𝑷 = 𝟕𝟓𝟎𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°−𝑸𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°
𝑷 = 𝟒𝟕𝟔, 𝟕 lb
Datos/Observaciones
Una caja de 75,0 kg descansa entre dos edificios, y ahora está siendo cargada a 
un camión, que se lo llevará. La caja es sujeta por un cable vertical, el que está 
unido en A a dos cuerdas que pasan sobre poleas apoyadas a los edificios en B 
y C. Determine el módulo de la tensión en cada cuerda.
Método de la descomposición
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
Practicando
Alternativas
a)𝑇𝐴𝐵 = 647N, 𝑇𝐴𝐶 = 480N
𝑐)𝑇𝐴𝐵 = 650𝑁, 𝑇𝐴𝐶 = 470𝑁
b) 𝑇𝐴𝐵 = 640𝑁, 𝑇𝐴𝐶 = 490𝑁
Datos/Observaciones
Una caja de 75,0 kg descansa entre dos edificios, y ahora está 
siendo cargada a un camión, que se lo llevará. La caja es sujeta 
por un cable vertical, el que está unido en A a dos cuerdas que 
pasan sobre poleas apoyadas a los edificios en B y C. 
Determine el módulo de la tensión en cada cuerda.
Método de la descomposición
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
(9,81)(75)
𝑻𝑨𝑩𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑻𝑨𝑩𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎°
𝑻𝑨𝑪𝒄𝒐𝒔𝟑𝟎°
𝑻𝑨𝑪𝒄𝒐𝒔𝟔𝟎°
Solución
𝑹𝒙 =෍ → −෍ ←
𝟎 = 𝑻𝑨𝑪𝒄𝒐𝒔𝟑𝟎° − 𝑻𝑨𝑩𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝑻𝑨𝑪 =
𝑻𝑨𝑩𝒄𝒐𝒔𝟓𝟎°
𝒄𝒐𝒔𝟑𝟎°
𝑻𝑨𝑪 = 𝟎, 𝟕𝟒𝟐𝟐𝟑𝑻𝑨𝑩
𝑹𝒚 =෍ ↑ −෍ ↓
𝟎 = 𝑻𝑨𝑪𝒄𝒐𝒔𝟔𝟎° + 𝑻𝑨𝑩𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎° − (9,81)(75)
𝟎 = (𝟎, 𝟕𝟒𝟐𝑻𝑨𝑩)𝒄𝒐𝒔𝟔𝟎° + 𝑻𝑨𝑩𝒄𝒐𝒔𝟒𝟎° − (9,81)(75)
𝑻𝑨𝑩 = 𝟔𝟒𝟕 𝐍
𝑻𝑨𝑪 = 𝟒𝟖𝟎 𝐍
Practicando. SOLUCION
Datos/Observaciones
¿Qué hemos aprendido hoy?
Para culminar nuestra sesión respondemos a:
Cierre
CIERRE
Datos/Observaciones
IMPORTANTE
1. Debemos tener cuidado al 
descomponer fuerzas.
2. El equilibrio se da cuando
la suma de las fuerzas es 
cero.
Excelente tu 
participación
No hay nada como 
un reto para sacar lo 
mejor de nosotros.
Ésta sesión 
quedará 
grabada para tus 
consultas.
PARA TI
1. Sigue practicando,
vamos tu puedes!! .
2. No olvides que 
tienes un FORO 
para tus consultas.
	Diapositiva 1
	Diapositiva 2
	Diapositiva 3
	Diapositiva 4
	Diapositiva 5
	Diapositiva 6
	Diapositiva 7: Cálculo aplicado a la Física 1
	Diapositiva 8
	Diapositiva 9
	Diapositiva 10
	Diapositiva 11
	Diapositiva 12
	Diapositiva 13
	Diapositiva 14
	Diapositiva 15
	Diapositiva 16
	Diapositiva 17
	Diapositiva 18
	Diapositiva 19
	Diapositiva 20
	Diapositiva 21
	Diapositiva 22
	Diapositiva 23
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	Diapositiva 27
	Diapositiva 28
	Diapositiva 29
	Diapositiva 30