Estática palabra que generalmente utilizamos para expresar una acción o actividad que no experimenta cambios por lo tanto, escuchamos su utilización en oraciones tales como:

-Mi esposa se quedó estática, al verme llegar con un ramo de rosas.

-Nuestra sociedad es muy estática, cuando se trata de evolucionar sus leyes.

Así un sin fin de expresiones relacionadas con la palabra estática, a pesar de su utilización en acciones de nuestra cotidianidad, muchas personas que la utilizan desconocen la gran utilidad de esta rama de la ciencia.

Es aquí donde quiero resaltar el propósito de este tipo de publicaciones, contribuir a la familiarización del lenguaje científico con nuestra comunidad de steemit, tratar de hacerlo más practico que técnico, recuerdo unos días atrás en unas de mis publicaciones relacionadas al aprendizajes de las matemáticas, un usuario de la plataforma me comento, de una forma jovial que las matemáticas lo odiaban, esto sucede muchas veces, nos bloqueamos e intentamos buscar la salida más fácil, sin embargo cualquier ciencia o ramas que de ella se desprenden están a nuestro alcance, ya que sin duda forman parte de nuestras vidas, cierto es que su lenguaje es abstracto y complejo, como no serlo si tiene su fundamento en la complejidad de nuestro espacio llamado universo a cualquier escala, así como en el entendimiento del comportamiento en todas sus dimensiones de cualquier especie viviente de nuestro planeta. La idea es que por lo menos de forma general puedan visualizar en donde actúan cada una de las ramas de nuestra extensa pero exponencialmente evolucionada ciencia.

La estática cuando se aplica al estudio de los fluidos se denomina hidrostática, cuando por medio de ella se estudian los gases recibe el nombre de aerostática pero si el estudio es en el campo de la electricidad se denomina Electrostática, sub-ramas de la estática que en otras publicaciones estaré analizando, debido a su importancia para todos nosotros.

En esta publicación, la estática (ciencia la cual es una de las ramas de la física) será enfocada al estudio de las condiciones necesarias para el equilibrio de un cuerpo u objeto en reposo (sin movimiento) el cual estará sometido a diversas fuerzas.

Equilibrio, sin duda una de las expresiones de mayor utilización en el lenguaje de nuestra sociedad moderna, hablar de equilibrio es sinónimo de estabilidad, y como sabemos nadie se resiste a ella, debido a que todos nosotros constantemente realizamos actividades cotidianas que nos puedan brindar la tan anhelada estabilidad social, partiendo del hecho o razonamiento lógico, donde todo debe estar equilibrado.

El poder tener equilibrado el medio ambiente, por considerar un ejemplo, es uno de los hechos que le ha brindado la mayor estabilidad de desarrollo o crecimiento social a la humanidad, considerándolo desde una perspectiva general, si nuestro espacio-tiempo, no se encuentra equilibrado difícilmente podríamos vivir en sana armonía en este planeta, más sin embargo nuestras acciones en muchos casos contribuyen al desequilibrio ambiental, es aquí donde este principio fundamental (equilibrio) toma su mayor expresión de necesidad, para la sobrevivencia tanto de nuestra especie humana, así como para todo ser viviente del universo en todas sus dimensiones.

Es realmente de vital importancia poder estudiar y conocer estas condiciones, debido a que juega un papel primordial en nuestro entorno, especialmente en el área de la construcción, encargada de construir nuestros edificios, así como la construcción o fabricación de cualquier tipo de maquinaria, ambas áreas dependen de una gran estabilidad, convirtiéndose entonces los problemas de equilibrio de importancia capital para la arquitectura así como también para la ingeniería.

Esta importancia se refleja en el campo educativo a nivel universitario, en el pensum de las carreras de ingeniería se encuentra la materia estática, por experiencia propia puedo expresar, que para un ingeniero adquirir estos conocimientos, le permitirá una mejor preparación tanto académicamente como sin dudas en el campo profesional.

Gracias a su vinculación a experiencias relacionadas con actividades de nuestra cotidianidad, nos ayuda a que su comprensión de forma general sea más sencilla o práctica, entonces serian pocos los conceptos necesarios o precisos entender para lograr adquirir un sólido conocimiento de la misma (por lo menos de una forma teórica). La estática es así misma una ciencia que se ha permitido nutrirse de métodos de cálculos, principalmente de métodos gráficos, logrando con esto una fácil comprensión de un sistema de fuerzas estudiado.

El concepto principal o fundamental para la comprensión de la estática, es el de fuerza, todos a diario escuchamos este término por una razón u otra en alguna de nuestras actividades cotidianas, aplicamos fuerza cuando; levantamos a nuestros niños, nuestras mascotas, cualquier tipo de peso en el gimnasio, al correr o trotar la parte superior de nuestro cuerpo ejerce presión o fuerza en las articulaciones inferiores de las piernas, entendiéndose entonces por fuerza en términos prácticos, como el empuje o esfuerzo para la realización de una determinada actividad, es decir, cuando ejercemos una fuerza sobre un cuerpo u objeto, mediante un esfuerzo muscular, dicha aplicación de esta fuerza podría ser para sostenerlo, moverlo, o deformarlo, otro ejemplo que forma parte de nuestra cotidianidad es el uso de cilindros en cuyo interior contiene gas doméstico, dicho gas ejerce una presión o fuerza sobre la paredes del mismo.

Estas fuerzas que hemos descrito son denominadas de contacto, debido a que los cuerpos que ejercen las fuerzas están en contacto directo con los cuerpos a los cuales se le ejercen dichas fuerzas, pero también podemos decir que existen fuerzas que actúan sin tener contacto entre un cuerpo y otro, es decir, a través del espacio vacío, las mismas se denominan fuerzas a distancia, pensar que acción o fenómeno es el que actúa sobre nosotros, permitiéndonos estar en contacto permanentemente con la corteza terrestre, es aquí donde percibimos un notorio ejemplo de fuerza a distancia, como es la atracción gravitacional terrestre, siendo esta la responsable que todos los cuerpos caigan al suelo.

En la ampliación de este concepto podemos decir, que aquellas fuerzas que actúan sobre un determinado cuerpo pueden ser de manera externas o internas, por ejemplo cuando levantamos una silla de madera tomándola desde una de sus patas, la fuerza que nosotros ejercemos sobre ella es de tipo exterior, sin embargo, la pata por la cual hemos levantado toda la silla ejerce en la misma una fuerza interior, ya que dicha pata ejerce fuerza sobre el resto de las piezas de la misma, esta magnitud física como cualquier otra es necesaria poderla medir, para poder tener una proporcionalidad adecuada, tanto en términos numéricos como de unidades, por lo tanto para poder cuantificarla o medir se realiza a través de la unidad que tiene como símbolo la N, que representa la cantidad de newton que se ejerce a un determinado cuerpo, también en dinas o en kilopondios, dependiendo en cual tipo de sistema se aplique.

Para consolidar este concepto, cuando aplicamos alguna fuerza a un cuerpo hacemos tomar una dirección o línea de acción así como un sentido a dicho cuerpo, por eso es necesario darle un carácter vectorial deslizante a la fuerza aplicada, son muchas las características resaltantes para reforzar este maravilloso concepto, como la composición de fuerzas, fuerzas que actúan con la misma dirección y el mismo sentido, fuerzas concurrentes cuyas direcciones se cortan en un determinado punto, fuerza paralelas, fuerzas de sentidos contrarios, fuerzas en varias direcciones, donde podemos sustituirlas por la acción de una única fuerza, la cual la denominamos:

Fuerza resultante:

Su acción representa el mismo efecto, que ejerce todo un sistema de fuerzas, debido a que es la suma vectorial de todas ellas.

De igual forma es importante determinar:

El momento de las fuerzas:

Siendo este el producto de una fuerza por la distancia, razón por la cual se expresa en metros por newton (m.N), el momento es entonces una magnitud vectorial que mide la capacidad que tiene una fuerza de hacer girar un cuerpo.

Es de vital importancia resaltar que la estática posee formulaciones o planteamientos de principios característico de la ciencia que lo representa como lo es la física, entonces podemos hablar de un principio necesario para las condiciones que se debe cumplir para que pueda lograrse el equilibrio de un cuerpo, el principio de transmisibilidad de las fuerzas, hasta ahora hemos hablado del carácter vectorial dado a la aplicación de fuerzas, pero aún no hemos dicho nada con respecto al punto de aplicación de las mismas (donde una determinada fuerza puntualmente hace presión) . Tomando en cuenta que un sólido rígido es aquel que no sufre deformaciones relativas entre sus partes, esto desde un punto de vista ideal claro está, debido a que en realidad cualquier cuerpo podría cambiar de forma hasta cierto punto con la aplicación o acción de una fuerza (por ejemplo, cuando tomamos un vaso de cartón es posible su deformación al aplicarle nuestra fuerza).

Entonces toda formulación de un principio es basado en la experiencia, en este caso nos indica que la fuerza que actúa sobre un determinado solido rígido, podemos suponer que es posible aplicarla en cualquier punto de su línea de acción , por ejemplo; si levantamos un determinado peso con una cuerda , el esfuerzo que tendríamos que hacer es independiente del tamaño de la cuerda , por lo tanto , podemos suponer que la fuerza es aplicable en cualquier punto de la cuerda , ya que esta se transmite a lo largo de ella , es decir, si la cuerda es de 10 metros el esfuerzo para levantar el peso sería igual tomando dicha cuerda en la punta (extremo de la misma) como a los 7 metros.

Podemos entonces evaluar las condiciones de equilibrio que deben cumplirse para que tanto un punto material y un sólido rígido estén en equilibrio , es importante decir que los conceptos de punto material o referencial y de solido rígido es de gran importancia debido a que su abstracción es muy útil , según el tipo de problema a estudiar , ya que podemos tomar como punto material objetos de gran tamaño para un determinado estudio , es decir, podríamos estudiar la órbita que describe cualquier planeta de nuestro sistema en torno al sol, considerando cualquiera de ellos como un punto material, debido a que este punto material es carente de dimensiones solo puede tener un movimiento de traslación , entonces tenemos que todas las fuerzas que actúan sobre un punto material son concurrentes , debido a esto la única condición a cumplir para que un determinado punto material este en equilibrio es que la resultante de las fuerzas que actúan en dicho punto sean nula , esta condición cambia para buscar el equilibrio de un sólido rígido, debido a que este puede estar sometido tanto a un movimiento de traslación como de rotación, por lo tanto para que dicho solido este en equilibrio además de cumplir con la condición donde la resultante de las fuerzas sea nula también debe poseer el momento resultante nulo.

Centro de gravedad:

Descrito como el punto concéntrico del peso total de un cuerpo , es decir , si apoyáramos dicho cuerpo en este punto concéntrico , el mismo permanecería en equilibrio , un ejemplo práctico lo representa la rueda de una carreta , de una motocicleta o de un coche donde el eje atraviesa dicho cuerpo en el punto concéntrico , esto hace que dicha rueda gire equilibradamente , entonces podemos determinar que el peso de un cuerpo es la resultante del peso que tiene cada uno de los elementos que conforman el mismo, por lo tanto el momento resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejercen sobre los distintos puntos materiales de dicho cuerpo es nula.

Podemos concluir diciendo que es recomendable para poder determinar las condiciones de equilibrio de un determinado cuerpo, considerar lo siguiente:

*Hacer uso de una de las principales herramienta de esta ciencia, como lo es la representación gráfica de todas las fuerzas, que actúan sobre un determinado cuerpo u objeto de estudio.

*Seleccionar el sistema de ejes más adecuado, que nos permitirá descomponer las fuerzas según dichos ejes.

*En vista a la condición de equilibrio, plantear la ecuación referida a la misma, donde para el equilibrio de un punto material así como para un sólido rígido necesario y suficiente es que la resultante de las fuerzas y de los momentos sean nulos.

Teniendo en cuenta siempre que los tipos de fuerzas que generalmente intervienen son:

El peso:

Que no es más que la fuerza ejercida por la atracción gravitacional.

La tensión:

Es la fuerza ejercida por una cuerda o soga cuando sostiene un cuerpo.

La fuerza normal:

Es la fuerza ejercida hacia arriba por la superficie donde descansa un objeto.

Fuerza de rozamiento:

Es la que se opone al deslizamiento o movimiento de un cuerpo sobre una superficie.

Esperando que les haya gustado este artículo, dedicado a una de las ramas de la Física, como lo es la equilibrada Estática, representando el lenguaje abstracto, que mediante la Fuerza logra el Momento Resultante del Equilibrio;

Saludos.

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Autor: @rbalzan79

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