EQUILIBRIO DE UN CUERPO RIGIDO

BibliografíaMecánica para ingeniería, Estática, Quinta Edición,

Bedford-FowlerMecánica vectorial para ingenieros, Estática, Séptima

Edición, Beer-Jhonston

Definición de Cuerpo Rígido:

Fuerzas ExternasFuerzas Internas

CONDICIONES PARA EL EQUILIBRIO DE UN CUERPO RIGIDO

1.- La suma de las fuerzas es igual a cero

2.- La suma de los momentos respecto a cualquier punto es igual a cero

0=∑→F

0punto =∑→

cualquierM

Ecuaciones de Equilibrio Escalares

0

0

=

=

∑∑

y

x

F

F

0punto =∑ cualquierM

No se pueden obtener mas de tres ecuaciones de equilibrio independiente a partir de una diagrama de cuerpo libre bidimensional. Lo anterior implica que, cuando mucho, es posible resolver un sistema de tres fuerzas o pares desconocidos

Reacciones equivalente a una fuerza con una línea de acción conocida. Los apoyos y las conexiones que originan reacciones de es tipo incluyen rodillos, balancines, superficies sin fricción, eslabones o bielas y cables cortos, collarines sobre barras sin fricción, pernos sin fricción en ranuras lisa

Reacciones equivalentes a una fuerza de magnitud y dirección desconocidas. Los apoyos y las conexiones que originan reacciones de este tipo incluyen pernos sin fricción en orificios ajustados, articulaciones o bisagras y superficies rugosa.

Reacciones equivalentes a una fuerza y un par. Estas reacciones se originan por apoyos fijos. Los cuales se oponen a cualquier movimiento del cuerpo libre y, por tanto, lo restringen por completo

SUGERENCIAS PARA REALIZAR UN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

Se debe tomar una decisión acertada en relación con la selección del cuerpo libre que será utilizado.

Todas las fuerzas externas deben indicarse en el diagrama de cuerpo libre. Esta fuerzas representan las acciones ejercidas sobre el cuerpo libre y por los cuerpos que han sido separados del mismo.

Las magnitudes y las direcciones de las fuerzas externas que son conocidas deben señalarse con claridad en el diagrama de cuerpo libre. Cuando se indiquen las direcciones de dichas fuerzas se debe recordar que éstas son las ejercida sobre, y no por el cuerpo libre

Las fuerzas externas desconocidas consisten en las reacciones a través de las cuales el suelo y otros cuerpos se opone a un posible movimiento del cuerpo libre

El diagrama de cuerpo libre también debe incluir dimensiones puesto que éstas se puede necesitar para el cálculo de momentos de fuerzas

Un soporte en forma de T sostiene las cuatro cargas mostradas. Determine las reacciones en A y B si: a) a = 100 mm, y b) a = 70 mm

Para la viga y las cargas mostradas determine el rango de valores de la distancia a, para los cuales la reacción en B no excede de 50 lb hacia abajo o de 100 lb hacia arriba

Un seguidor ABCD se mantiene contra una leva circular por la acción de un resorte estirado, el cual ejerce una fuerza de 21 N para la posición mostrada en la figura. Si se sabe que la tensión en la barra BE es de 14 N, determine: a) la fuerza ejercida sobre el rodillo en A y b) la reacción en el cojinete C

Si un cuerpo sujeto a dos fuerzas está en equilibrio entonces las dos fuerzas que actúan sobre éste deben tener la misma magnitud, la misma línea de acción y sentidos opuestos

EQUILIBRIO DE UN CUERPO SUJETO A DOS FUERZAS

Si el cuerpo está en equilibrio, la líneas de acción de las tres fuerzas deben ser concurrentes o paralelas.

EQUILIBRIO DE UN CUERPO SUJETO A TRES FUERZAS

Un hombre levanta una vigueta de 10 kg y de 4 m de longitud tirando de una cuerda. Encuentre la tensión T en la cuerda y la reacción en A

Una barra delgada de longitud L y peso W se mantiene en equilibrio como se muestra en la figura, con uno de sus extremos apoyados sobre una pared sin fricción y el otro unido a una cuerda de longitud S. Derive una expresión para calcular la distancia h en términos de L y S. También demuestre que si S > 2L no existe esta posición de equilibrio

La barra AB esta doblada en forma circular y se coloca entre las pistas D y E. La barra soporta una carga P en el extremo B. Sin tomar en cuenta la fricción y peso de la barra, determine la distancia c correspondiente a la posición de equilibrio cuando a = 1 in y R = 5 in