Mec

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Mecánica Equilibrio Estático y Dinámico

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Masa Peso

• Ley de la Gravitación Universal Newton
• F (Gm1m2 / r2)u en la Tierra
  Peso mg
• G6.67x1011newton.m2/kg2
• Masa es la medida de la Inercia.
• Los conceptos de masa y peso son diferentes, por
  ejm. la masa gravitatoria es atraída por la
  gravedad, o masa de la Tierra, con una fuerza que
  llamamos peso con la misma masa en la Luna el
  peso es 9 veces menor
• Se Pesa como medida relativa de masa.
• La masa puede estar sujeta a muchas otras
  fuerzas, es la inercia de un cuerpo al cambio de
  estado mecánico.

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La Leyes de Newton de la Mecánica

• Primera Ley de la Inercia
• Un cuerpo conserva su movimiento rectilíneo
  uniforme o reposo, a menos exista una Fuerza
• Segunda Ley de Newton La Fuerza F es
  proporcional al cambio en la cantidad de
  movimiento por unidad de tiempo F ?( mV ) /
  ?t ( m2V2 - m1V1 ) / ( t2-t1) ma
• Tercera Ley de Newton A toda acción se opone
  una reacción de igual magnitud y dirección,
  contraria en sentido.

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Equilibrio Estático de traslación y de rotación

• Equilibrio traslación F 0
• La suma de Fuerzas sobre un cuerpo es igual a
  cero, entonces no cambia su estado de reposo o
  Movimiento Rectilíneo y Uniforme.
• Equilibrio de rotación T 0 M
• La suma de momentos de fuerza o torques respecto
  de cualquier eje de rotación es igual a cero,
  entonces no cambia su estado de reposo o
  Movimiento Circular Uniforme

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Diagrama de Cuerpo Libre DCL

• Requiere aislar el cuerpo a analizar, y entonces,
  graficar todas las fuerzas que actúan sobre el
  cuerpo aislado del resto. La solución de un
  problema requiere aislar en varias partes un
  cuerpo en equilibrio.
• Las fuerzas se grafican como vectores, por la
  acción y reacción las fuerzas son opuestas en
  superficies contiguas de DCL. Se escoge sistemas
  coordenados paralelos y perpendiculares a las
  superficies para separar expresar la fuerza en
  componentes ortogonales.

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Torque o Momento de Fuerza

• El momento o torque de Fuerza, T r x F
• Proporcional al brazo de palanca, respecto a un
  eje de giro, y a la fuerza, en producto
  vectorial. (regla mano derecha)
• En el equilibrio la suma de momentos o torques
  respecto de cualquier eje de giro es cero.
• Respecto a un eje el giro o - al contrario.

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Centro de Gravedad

• Es un punto donde se puede reemplazar la
  resultante de las fuerzas del peso por una sola,
  con iguales efectos de traslación y rotación, que
  los pesos distribuidos.
• El centro de inercia coincide con el CG
• Experimentalmente se calcula trazando verticales
  desde el punto donde se sostiene al cuerpo, y se
  encuentra en la intersección de estas verticales
  al sostenerlo de otros puntos.

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Fuerzas

• Fuerzas de Gravedad
• Fuerzas de Rozamiento superficial (µe T)
• Fuerzas Elásticas (F - k x)
• Fuerzas Eléctricas (1/4.71x1042 FG/Fe )
• Fuerzas Nucleares
• Fuerzas Distribuidas
• Principio de Pascal en Fluidos
• Presión (F/A newton/m2)
• Fuerzas de viscosidad
• Etc.

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Mecánica de Fluidos

• La velocidad esta asociada a un punto
• La circulación esta asociada a una línea
• Conservación de la masa Tubo de Flujo
  ?M ?1V1A1 ?2V2A2
• P p0 ?gh (presión hidrostática)
• Flujo Estacionario Ecuación de Bernoulli
• p0 1/2 ?v02 ?gh cte.
• (conservación de la energía en flujos secos)

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Conservación de la Cantidad de Movimiento

• F 0 gt ?(mV) 0 ?(P)
• m2V2 - m1V1 0
• Sm2V2 Sm1V1
• Si además se conserva la energía en un choque, se
  dice que el sistema es elástico.
• Ejemplo Juego de billar m2 m1
• Choque frontal intercambio de P2P1
• Choque lateral, las bolas se mueven en ángulo
  recto

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Gracias

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