La fuerza, magnitud vectorial.

Estática es la parte de la Mecánica que estudia las fuerzas en equilibrio. Fuerza es una magnitud vectorial, por lo que necesita una intensidad (módulo), una dirección y un sentido. Además, es necesario un punto de aplicación de dicha fuerza.

Esto se ve claramente en los casos en que ejercemos sobre una silla una fuerza de igual intensidad, pero cuyas demás características cambian en cada caso.

Una magnitud de este tipo se representa matemáticamente por un vector. La longitud de la flecha indica la intensidad de la fuerza. Las unidades son: S.I (Newton = N),
CGS (dinas = dyn), S. Técnico (kilogramo fuerza = Kf).

Composición de fuerzas- Resultante.

Cuando sobre un cuerpo actúan varias fuerzas al mismo tiempo, puede suceder que sus rectas de acción concurran en un punto, o bien que sean paralelas: en todos los casos, como se trata de vectores, las fuerzas deben ser sumadas como tales. La suma vectorial de todas las fuerzas actuantes sobre un cuerpo se denomina resultante, y tiene un significado fundamental: el efecto conjunto de todas las fuerzas es idéntico al que tendría la resultante por sí sola.

En los casos de las figuras b y c, F1 y F2 tienen la misma dirección y sentido, por lo que la Resultante se obtiene con una suma algebraica de sus intensidades, es decir,

R = F1 + F2 en el caso b, y R = F2 - F1 en el caso c. (considerando que F2 > F1).

En el caso de la figura a, la resultante se determina aplicando la regla del paralelogramo. De manera gráfica, se determina trazando una línea de puntos por las extremidades de las fuerzas, una paralela al otro (regla del paralelogramo) y la diagonal que comienza en el origen (ver figura a).

Analíticamente, la resultante suma es:

Intensidad: R: (F1) + (F2) + 2. F1. F2 . cos

Dirección: (Ver figura a) R que va desde el punto origen hasta la intersección de los puntos paralelos.

Sentido: La fuerza resultante R.

En caso de tener fuerzas ortogonales (perpendiculares) entre sí, basta con aplicar el teorema de Pitágoras (ángulo de 90º).

R = (F1) + (F2)

Obs: Próxima edición: Problemas sobre fuerzas concurrentes.

Lo
más leído
del día

01
02
03
04
05