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Parte de la mecánica que estudia las condiciones que deben cumplir las fuerzas que actúan sobre un cuerpo 
para que éste se encuentre en equilibrio. 
 
 
CONCEPTOS Y MAGNITUDES FÍSICAS QUE PERMITEN INTERPRETAR LA ESTÁTICA: 
 
Inercia: Propiedad de todo cuerpo material mediante la cual trata de conservar su estado de reposo o de 
movimiento, depende del valor de la masa. 
 
Masa (m): Magnitud física escalar que cuantifica la inercia de un cuerpo (masa inercial). 
Despreciando los efectos relativísticos (cuando la velocidad de la masa es muy pequeña 
comparada con la velocidad de la luz), su valor es constante en cualquier punto del universo. Su 
unidad en el S.I. es el Kilogramo (Kg). 
 
Fuerza (
→
F ): Magnitud física vectorial que tiende a modificar el estado de reposo o movimiento de los 
cuerpos, o la forma de éstos. Su unidad en el S.I. es el Newton (N). Se puede también definir la 
fuerza como la acción de un cuerpo sobre otro, ya sea por contacto ó interacción a distancia. 
 
 
LLEEYYEESS DDEE NNEEWWTTOONN 
 
 
Newton formuló tres leyes, de las cuales sólo dos aplicaremos en la estática (1a y 3a Ley), dejando el estudio de 
la restante para el capítulo de dinámica. 
 
Primera Ley: LEY DE LA INERCIA 
“Un cuerpo permanece en reposo ó con velocidad constante (MRU); siempre y cuando la fuerza resultante sobre 
él sea nula”. 
 
 
 
 
 
Fig. 3.1. 
 
Este comportamiento de los cuerpos puede expresarse como: 
 
Σ 
→
F = 0
→
 ⇒ 
→→→→→
=+++ 0FFFF 4321 
 
Si expresamos las fuerzas 
→→→→
4321 FyF,F,F en términos de sus componentes 
rectangulares, entonces: 
 
 Σ 0Fx =
uur r
 
 Σ 0Fy =
uur r
 
 Σ 0Fz =
uur r
 Fig. 3.2 
 
 
 
 
 
 
 
¡ RECUERDA QUE ! 
El hecho de que la fuerza resultante sea nula es conocido como la Primera Condición de 
Equilibrio de los cuerpos ó Equilibrio de Traslación o equilibrio de una partícula. 
E s t á t i c a 
 
 
 
 
 
63 
 
 
EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN 
EQUILIBRIO 
ESTÁTICO 
Cuando 
Esto implica 
→
a = 0
→
 
Con posibilidades 
→
V = 0
→
 
→
V = cte 
Σ 
→
F = 0
→
 
 
EQUILIBRIO 
CINÉTICO 
OBSERVACIONES: 
 
ü La fuerza de acción y reacción nunca se anulan entre sí, porque actúan sobre 
cuerpos diferentes. 
ü Las fuerzas de acción y reacción son simultáneas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
En las figuras 3.3 y 3.4 podemos observar los 2 tipos de equilibrio: 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.3 (Equilibrio estático) Fig. 3.4 (Equilibrio cinético) 
 
 
Tercera Ley: LEY DE ACCIÓN Y REACCIÓN 
 
Las fuerzas existentes en la naturaleza, no existen solas, 
siempre existen en parejas, esto puede expresarse en la 
tercera ley de Newton. 
A toda fuerza aplicada (acción) le corresponde una fuerza de 
reacción de igual magnitud pero de sentido opuesto. Ver 
fig. 3.5. 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.5 
 
 
 
 
 
64 
 
 
FUERZAS NOTABLES 
 
 
 Teniendo en cuenta que la fuerza es una magnitud física vectorial es muy importante saber identificar que 
fuerzas están actuando sobre un cuerpo. Entre las más comunes tenemos: 
 
a) PESO (
→
P ): El peso es una fuerza de origen gravitatorio que siempre actúa en un punto del cuerpo, 
conocido como centro de gravedad, y su dirección es hacia el centro de la tierra. Ver fig. 3.6. 
 
Su módulo para pequeñas alturas respecto a la superficie terrestre se 
evalúa por: 
 
→→
= g.mP 
 
 Donde: 
 m = masa del cuerpo 
 
→
g = aceleración de la gravedad 
 
 Al cociente Pm
g
= se denomina masa gravitacional. 
 
 Se debe verificar que la masa inercial tiene el mismo valor que la masa 
gravitatoria 
 
b) NORMAL (
→
N ): Es una fuerza de origen molecular que se debe al apoyo ó contacto entre las superficies 
de dos cuerpos. Su dirección siempre es perpendicular a la superficie de contacto. Ver. Fig. 3.7.a. y 
3.7.b. 
 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3.7 a Fig. 3.7 b 
 
c) TENSIÓN (
→
T ): Es una fuerza de origen molecular que se ejerce en 
cuerpos flexibles como son: cuerdas, cables, hilos, cadenas, etc. Su 
dirección al actuar sobre un cuerpo siempre es “tirante”. Ver fig. 3.8. 
 
d) FUERZA DE FRICCIÓN Ó ROZAMIENTO (
→
fF ): Es una fuerza de 
origen molecular que se debe a la rugosidad ó aspereza de las superficies 
en contacto. Su dirección siempre es opuesta al movimiento ó intención de 
movimiento del cuerpo. Se pueden distinguir entre dos tipos de fricción, la 
fricción estática (Fe) y la fricción cinética (Fk). Ver fig. 3.9. 
 
La fuerza de fricción estática, se produce cuando el cuerpo no se 
mueve; en realidad, no tiene un único valor, sino mas bien, oscila en un 
rango de valores, entre un mínimo (Fe = 0), cuando no existe la 
intención de mover al cuerpo; y un máximo (Fe = µeN) cuando el 
cuerpo está a punto de moverse. 
 
Fig. 3.6 
Fig. 3.9. 
 
 
 
 
 
65 
 
 
¡ TEN PRESENTE QUE ! 
 
Cuando un cuerpo se encuentra sobre una superficie lisa (no hay 
rozamiento), la reacción del piso sobre el cuerpo se debe sólo a la 
fuerza normal (
→
R =
→
N ) como en la Fig. 3.10 a; pero si la superficie 
es áspera (si hay rozamiento) como en la Fig. 3.10 b, la reacción 
total del piso sobre el cuerpo será: 
 
2
f
2
f FNRFNR +=⇒+=
→→→
 
 
 
 
 Cuando el cuerpo ya está en movimiento, la fuerza de fricción cinética se calcula con Fk = µkN. 
 
 Donde: 
µe = coeficiente de rozamiento estático 
µK = coeficiente de rozamiento cinético (0 ≤ µK < µe ) 
N = Módulo de la fuerza normal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Si no existe rozamiento: Si existe rozamiento: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Fig. 3.10 a Fig. 3.10 b 
 
 
e) FUERZA ELÁSTICA (
→
kF ): Es una fuerza aplicada por el resorte 
cuando es deformado. Su dirección siempre es tratando de 
recuperar su posición original, llamado por esto Fuerza 
recuperadora del resorte. Ver fig. 3. 11 
 
Su módulo obedece a la Ley de Hooke: 
 
 Fk = k x 
 
Donde: 
 k = Constante elástica (N/m) 
 x = Deformación o elongación (m) Fig. 3.11 
 
 
 
 
 
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Ejemplos ilustrativos: 
 
1. Determine el valor de la tensión en la cuerda para el equilibrio, si 
la esfera pesa 400 N. Considere las superficies lisas; g = 10m/s2. 
 a) 100 N b) 200 N c) 300 N 
d) 400 N e) 300 3 N 
 
 Solución: 
 
Esbozamos el D.C.L. y el triángulo vertical. 
 
 W = peso de la esfera = 400 N 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Por Ley de Senos 
 100 
 
°
=
° 53Sen
W
37Sen
T T = 
4x5
5x3x400
53Sen
37SenW
=
°
° T = 300 N 
 
 Rpta. c 
 
 
 
 
Robert Hooke (1635-1703), científico inglés, conocido por su estudio de la elasticidad. Hooke aportó también 
otros conocimientos en varios campos de la ciencia. 
 
Nació en la isla de Wight y estudió en la Universidad de Oxford. Fue ayudante del físico británico Robert Boyle, a 
quien ayudó en la construcción de la bomba de aire. En 1662 fue nombrado director de experimentación en la 
Sociedad Real de Londres, cargo que desempeñó hasta su muerte. Fue elegido miembro de la Sociedad Real en 1663 
y recibió la cátedra Gresham de geometría en la Universidad de Oxford en 1665. Después del gran incendio de 
Londres en 1666, fue designado supervisor de esta ciudad, y diseñó varios edificios, como la casa Montague y el 
hospital Bethlehem. 
 
Hooke realizó algunos de los descubrimientos e invenciones más importantes de su tiempo, aunque en muchos casos 
no consiguió terminarlos. Formuló la teoría del movimiento planetario como un problema de mecánica, y comprendió, 
pero no desarrolló matemáticamente, la teoría fundamental con la que Isaac Newton formuló la ley de la 
gravitación. Entre las aportaciones más importantes de Hooke están la formulación correcta de la teoría de la 
elasticidad (que establece que un cuerpo elástico se estira proporcionalmente a la fuerza que actúa sobre él), 
conocida como ley de Hooke, y el análisisde la naturaleza de la combustión. Fue el primero en utilizar el resorte 
espiral para la regulación de los relojes y desarrolló mejoras en los relojes de péndulo. Hooke también fue pionero 
en realizar investigaciones microscópicas y publicó sus observaciones, entre las que se encuentra el descubrimiento 
de las células vegetales. 
 
 
 
 
 
67 
 
 
2. ¿Qué fuerza en “N” deberá aplicarse a un bloque de 800 N para que su movimiento sea inminente y; qué 
fuerza en “N” debe continuar aplicándose para mantener el movimiento uniforme sobre un peso horizontal, 
sabiendo que: 
 µs = 0,2 ; µc = 0,05 ; g = 10 m/s2 
 a) 150 ; 20 b) 180 ; 50 c) 200 ; 60 d) 190 ; 25 e) 160 ; 40 
 
 Solución: 
 
 W = 800 N 
 fr = Fuerza de fricción o rozamiento 
 fr = µ N F = Fuerza aplicada 
 
a) Para iniciar el movimiento: 
fr = µs N = µs W = 800x10
2 = 160 N 
F = fr = 160 N 
 b) Para continuar el movimiento : (M.R.U.) 
 F = fr = µc N = µc W = N40800x100
5
= 
 
 Rpta : e 
 
 
3. La fuerza F necesaria para mantener el equilibrio, en términos de Q es: (Considerar los pesos de las poleas 
y las cuerdas despreciables). 
 a) Q/2 
 b) Q/4 
 c) Q/3 
 d) Q/8 
 e) Q/6 
 
 
 
 Solución: 
 
 En la polea (1) se cumple: 
 
 T + T = Q → T = Q/2 
 
 En la polea (2) : 
 
 2 T1 = T 
 T1 = T/2 = Q/4 
 
 En la polea (3) 
 
 T2 + T2 = T1 → T2 = 8
Q
2
T1 = 
 Si T2 = F ⇒ F = Q/8 
 
 Rpta. d 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
68 
 
 
 
 
DINÁMICA LINEAL Y EQUILIBRIO DE TRASLACIÓN 
 
1. Con respecto a la fuerza. Indicar verdad(V) o falsedad(f): 
 
I. Cuando dos cuerpos interactúan entre sí, surge entre ellos una fuerza que hace que los cuerpos estén en 
equilibrio, que cambien la dirección de movimiento, o que se deformen. 
II. Esta interacción mecánica puede efectuarse tanto entre cuerpos en contacto directo, como entre 
cuerpos separados unos de otros. 
III. Las fuerzas de la naturaleza son: gravitacionales, electromagnéticas, nucleares fuertes y nucleares 
débiles. 
IV. La fuerza de rozamiento es la resultante de las infinitas fuerzas electromagnéticas que se generan 
entre las superficies de dos cuerpos cuando estos se acercan a distancias relativamente pequeñas, 
predominándolas fuerzas repulsivas. 
 
a) VVVV 
b) VVVF 
c) VVFF 
d) VFFF 
e) FFFF 
 
2. Con respecto a la fuerza de rozamiento. Indicar verdad(V) o falsedad(f): 
 
I. La naturaleza de esta fuerza es electromagnética y se genera por el hecho de que las superficies en 
contacto tienen irregularidades (deformaciones), las mismas que al ponerse en contacto y pretender 
deslizar producen fuerzas predominantemente repulsivas. 
II. Un modo muy eficaz para reducir la fuerza de rozamiento de deslizamiento consiste en utilizar 
rodamientos: esferas, cilindros o ruedas. 
III. Su valor máximo se presenta cuando el deslizamiento es inminente y el mínimo cuando la intención del 
movimiento es nula. 
 
a) VVV 
b) VFF 
c) FVV 
d) FFF 
e) VFV 
 
3. Determine el peso de la esfera A, necesario para que el sistema se encuentre en equilibrio. El bloque B sea 
100√3 N y las cuerdas y poleas son ideales. 
 
a) 50 N 
b) 100 N 
c) 150 N 
d) 200 N 
e) 300 N 
 
 
 
 
 
 
 
69 
 
 
4. En el sistema mostrado determina la relación entre las masas (M/m) de manera que se encuentren en 
equilibrio. (Considere que no hay fricción en ninguna zona de contacto). 
 
a) 3/5 
b) 5/3 
c) 4/5 
d) 5/4 
e) 2 
 
 
5. Sabiendo que no existe rozamiento, se pide calcular la deformación del resorte, cuya constante de rigidez 
es K= 10 N7cm. El peso del bloque es 350 N. 
 
a) 10 cm 
b) 15 cm 
c) 21 cm 
d) 32 cm 
e) 35 cm 
 
 
 
 
 
6. De las siguientes proposiciones : 
I. La aceleración que adquiere un cuerpo es inversamente proporcional a su masa. 
II. Los vectores fuerza resultante y aceleración tiene siempre la misma dirección y sentido opuesto. 
III. Las leyes de Isaac Newton se aplican solo para sistemas de referencia inercial. 
IV. La reacción total en una superficie áspera es la resultante de la fuerza normal y la fuerza de 
rozamiento. 
V. A la intensidad de campo gravitatorio local se le denomina “gravedad efectiva” 
Son ciertas 
a) 1 
b) 2 
c) 3 
d) 4 
e) 5 
7. Calcular el ángulo β para que los bloques m1= 12,5 Kg. Y m2= 15 kg. se muevan con rapidez constante sobre 
los planos inclinados lisos. 
 
a) 300 
b) 530 
c) 600 
d) 370 
e) 150 
 
 
 
 
m 
M 
370 
K 
300 
 m1 
M2 
β 
 
 
 
 
 
70 
 
 
8. El carrito de la figura se mueve con aceleración de 7,5 m/s2. En su superficie de forma semicilíndrica 
descansa una esferita. Despreciando toda fricción, hallar “θ”, g= 10 m/s2. 
 
a) 300 
b) 370 
c) 530 
d) 600 
e) 450 
 
 
 
9. Si el bloque 2m está a punto de resbalar en relación al bloque 4m, halle us. 
 
a) 1/7 
b) 2/7 
c) 3/7 
d) 4/7 
e) 5/7 
 
 
 
10. Un cuerpo de masa m=2 kg desciende aceleradamente por el plano inclinado, como indica la figura. 
Determinar la magnitud de F para que el cuerpo se mueva con una aceleración de 0,1 m/s2 sobre plano liso. 
(Considera g= 10 m/s2). 
 
a) 24, 01 N 
b) 32,5 N 
c) 34, 24 N 
d) 38, 72 N 
e) 42, 50 N 
 
 
11. Del ejercicio anterior determinar la fuerza, si el bloque se desliza sobre plano rugoso. (Uk = 0,5) 
 
a) 12, 3 N 
b) 12,98 N 
c) 12,75 N 
d) 13, 45 N 
e) 13,98 N 
 
 
12. En la figura se muestra un resorte de peso despreciable y 75 cm de longitud colocado en el interior de un 
ascensor. Cuando éste está en reposo, la masa lo comprime 37,5 cm. ¿Cuál será la longitud del resorte 
cuando el ascensor sube verticalmente con a= 9/3? 
 
a) 10 cm. 
b) 15 cm. 
c) 20 cm. 
d) 25 cm. 
e) 30 cm. 
A 
a θ 0 
us 
m 
2 
m 
4 
m 
u=0 
m 
a 
600 
F 
X 
 
 
 
 
 
71 
 
 
 
 
13. Un bloque se mueve sobre una superficie lisa con y de pronto se le aplica una fuerza 
. Si al cabo de 10 s de aplicada la fuerza la velocidad es en el eje “X”. Calcular la masa 
del bloque y la velocidad final que lleva en el eje Y. 
a) 10 kg; 
b) 5 kg; 
c) 50 kg; 
d) 20 kg; 
e) 5 kg; 
 
14. Una cubeta de 8 kg se suspende por medio de dos cuerdas tal como se muestra. Si la cubeta se empieza a 
llenar con agua con una rapidez de 100 /s , determine el instante en segundos en que se rompe una de 
las cuerdas y la aceleración (en ) con la cual empieza a moverse en el punto P. La máxima tensión que 
puede soportar la cuerda 1 es 60 N y la cuerda 2 es 90 N. 
a) 10 s ; 
b) 20 s ; 
c) 100 s ; 
d) 30 s ; 
e) 40 s ; 
 
15. El sistema mostrado acelera horizontalmente con a= 3g. Si el peso de la esfera es 5N, determinar la 
reacción de la pared. 
a) 10N 
b) 12N 
c) 15N 
d) 18N 
e) 20N 
 
 
 
16. Si la masa del bloque B es seis veces la masa del bloque A, determinar el valor de la fuerza de reacción 
entre estos. No existe rozamiento. y 
a) 7N 
b) 21N 
c) 35N 
d) 42N 
e) 50N 
 
17. En el siguiente sistema en equilibrio, hallar la fuerza de reacción del piso sobre la esfera. Si sabe que no 
existe rozamiento y que el peso del bloque A y de la esfera B son de 60 N y 100 N respectivamente (la 
polea móvil es de peso despreciable) F = 24 N. 
a) 45 N 
b) 50 N 
c) 82 N 
d) 90 N 
e) 100 N 
45º 
A B 
 
 
 
 
 
72 
 
 
18. Un automóvil que pesa N se detiene a los 30 s de frenarlo y durante este tiempo recorre una distancia 
de 360 m. Determinar la fuerza de frenado. ( g= 10 m/s2) 
a) 500N 
b) 300N 
c) 200N 
d) 700N 
e) 800N 
19. Para el sistema de bloques mostrado, calcular la aceleración de cada bloque, sabiendo que , 
 y la masa de la polea móvil es . 
a) 1 m/s2 y 2m/s2 
b) 2m/s2 y 4m/s2 
c) 6 m/s2 y 8m/s2 
d) 10 m/s2 y 12m/s2 
e) 12 m/s2 y 14m/s2 
 
 
 
 
20. En el sistema mostrado, los bloques están en equilibrio. Si sus pesos son P= 60N y Q= 40N. Determinar con 
que fuerza se comprimen los bloques. Despreciar el peso de las poleas 
a) 5N 
b) 8N 
c) 10N 
d) 15N 
e) 20N 
 
1 
2 
 
 P 
Q

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