~Mecánica de Materiales~
Es una rama de la mecánica que estudia los efectos internos del esfuerzo y la deformación en un cuerpo aislado que está sometida a una carga externa.
Es una rama de la mecánica que estudia los efectos internos del esfuerzo y la deformación en un cuerpo aislado que está sometida a una carga externa.
El esfuerzo se encuentra asociado con la resistencia del material del que está hecho el cuerpo.
a) Cargas Externas: Un cuerpo que esta sometido a dos tipos de cargas externas, es decir las fuerzas de superficie o las fuerzas de un cuerpo.
a.1) Fuerzas de Superficie: Son causadas por el contacto directo de un cuerpo con la superficie de otro, la fuerza de superficie puede idealizarse como una sola fuerza concentrada que se aplica a un punto sobre el cuerpo.
Ejemplo: La rueda de la bicicleta, hasta el sube y baja.
a.2) Fuerzas de Campo: Se desarrolla cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo sin contacto físico directo entre este,
Ejemplo: Gravedad y Electromagnético.
*REACCIONES EN LOS SOPORTES
Las fuerzas de superficie que se desarrollan en los soportes o puntos de contacto entre los cuerpos se llama reacción. A continuación en la siguiente tabla se mostrará los soportes más comunes para problemas bidimensionales, es decir, para los cuerpos sometidos en un sistema de fuerza de reacciones que ejerza sobre el elemento con el que tiene contacto. Como regla si el soporte impide la traslación en una dirección dada entonces debe desarrollarse una fuerza sobre el elemento en esa dirección. De ese mismo modo, se debe ejercer un momento sobre el elemento.
Ejemplo: Un soporte de rodillo solo puede impedir la traslación perpendicular o normal a la superficie.
*ECUACIONES DE EQUILIBRIO
El equilibrio de un cuerpo requiere de un balance de fuerzas para impedir que el cuerpo se logre trasladar o que tenga movimiento acelerado a lo largo de una trayectoria recta o curva, y un balance de momento para impedir que el cuerpo pueda girar. Estas condiciones pueden expresarse de manera matemática mediante ecuaciones vectoriales.
Si se fija un sistema de coordenadas x, y, z con el origen en el punto 0, los vectores de fuerzas y de momento pueden separarse en componentes a o largo de los ejes coordenados y en las dos ecuaciones pueden escribirse en forma escalar como seis ecuaciones, consideradas como:
Con frecuencia, en la practica de la Ingeniería, la carga sobre un cuerpo puede representarse como un sistema de fuerzas se encuentran en el plano x -y, entonces las condiciones para el equilibrio del cuerpo puede especificarse mediante solo tres ecuaciones escalares de equilibrio, que son:
*CARGAS INTERNAS RESULTANTES
En la mecánica de materiales, la estática se usa principalmente para determinar las cargas resultantes que actúan dentro de un cuerpo. Por ejemplo así como se muestra en la figura (a) se mantiene en equilibrio mediante las cuatro fuerzas externas. Con el fin de obtener las cargas internas que actúan sobre región especifica dentro del cuerpo, es necesario hacer una sección imaginaría o corte a través de la región donde van a determinarse las cargas internas. Después de dos partes del cuerpo se separan y se dibuja el diagrama del cuerpo libre de una de las partes, figura (b). Aunque la distribución exacta de la carga interna puede ser desconocida, pueden usarse las ecuaciones de equilibrio para relacionar las fuerzas eternas sobre la parte inferior del cuerpo del cuerpo con la fuerza y el momento de resultante de la distribución, en cualquier puento especifico o sobre el área seleccionada, figura (c).
*REACCIONES EN LOS SOPORTES
Las fuerzas de superficie que se desarrollan en los soportes o puntos de contacto entre los cuerpos se llama reacción. A continuación en la siguiente tabla se mostrará los soportes más comunes para problemas bidimensionales, es decir, para los cuerpos sometidos en un sistema de fuerza de reacciones que ejerza sobre el elemento con el que tiene contacto. Como regla si el soporte impide la traslación en una dirección dada entonces debe desarrollarse una fuerza sobre el elemento en esa dirección. De ese mismo modo, se debe ejercer un momento sobre el elemento.
Ejemplo: Un soporte de rodillo solo puede impedir la traslación perpendicular o normal a la superficie.
*ECUACIONES DE EQUILIBRIO
El equilibrio de un cuerpo requiere de un balance de fuerzas para impedir que el cuerpo se logre trasladar o que tenga movimiento acelerado a lo largo de una trayectoria recta o curva, y un balance de momento para impedir que el cuerpo pueda girar. Estas condiciones pueden expresarse de manera matemática mediante ecuaciones vectoriales.
Si se fija un sistema de coordenadas x, y, z con el origen en el punto 0, los vectores de fuerzas y de momento pueden separarse en componentes a o largo de los ejes coordenados y en las dos ecuaciones pueden escribirse en forma escalar como seis ecuaciones, consideradas como:
Con frecuencia, en la practica de la Ingeniería, la carga sobre un cuerpo puede representarse como un sistema de fuerzas se encuentran en el plano x -y, entonces las condiciones para el equilibrio del cuerpo puede especificarse mediante solo tres ecuaciones escalares de equilibrio, que son:
*CARGAS INTERNAS RESULTANTES
En la mecánica de materiales, la estática se usa principalmente para determinar las cargas resultantes que actúan dentro de un cuerpo. Por ejemplo así como se muestra en la figura (a) se mantiene en equilibrio mediante las cuatro fuerzas externas. Con el fin de obtener las cargas internas que actúan sobre región especifica dentro del cuerpo, es necesario hacer una sección imaginaría o corte a través de la región donde van a determinarse las cargas internas. Después de dos partes del cuerpo se separan y se dibuja el diagrama del cuerpo libre de una de las partes, figura (b). Aunque la distribución exacta de la carga interna puede ser desconocida, pueden usarse las ecuaciones de equilibrio para relacionar las fuerzas eternas sobre la parte inferior del cuerpo del cuerpo con la fuerza y el momento de resultante de la distribución, en cualquier puento especifico o sobre el área seleccionada, figura (c).
