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Equilibrio de una partícula: Apuntes de Ingeniería en Energía, Apuntes de Estática

fuerza resultante teoría y practica mas ejercicios

Tipo: Apuntes

2018/2019

Subido el 13/09/2019

miguel-angel-tasayco
miguel-angel-tasayco 🇵🇪

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA MECANICA Y DE ENERGIA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN ENERGIA
SEPARATA 2
CONTENIDO:
Equilibrio de una partícula
Diagrama de cuerpo libre
Idealización de conexiones en el plano
Idealización de conexiones en el espacio
Miembro de 2 fuerzas
Miembro de 3 fuerzas
PROFESOR DEL CURSO:
MG.ING. MARTIN SIHUAY FERNANDEZ
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¡Descarga Equilibrio de una partícula: Apuntes de Ingeniería en Energía y más Apuntes en PDF de Estática solo en Docsity!

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA MECANICA Y DE ENERGIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA EN ENERGIA

SEPARATA 2

CONTENIDO:

 Equilibrio de una partícula

 Diagrama de cuerpo libre

 Idealización de conexiones en el plano

 Idealización de conexiones en el espacio

 Miembro de 2 fuerzas

 Miembro de 3 fuerzas

PROFESOR DEL CURSO:

MG.ING. MARTIN SIHUAY FERNANDEZ

EQUILIBRIO DE UNA PARTICULA

PARTICULA: Pequeña cantidad de materia que ocupa un lugar en el espacio

Primera ley de Newton:

“Si la fuerza neta actuando sobre un cuerpo es cero, su movimiento no cambia: Si el cuerpo se encuentra originalmente en reposo permanecerá en reposo o si se encuentra en movimiento con velocidad constante continuará así.”

EN EL PLANO F = 0 F 1 F 2 F1 + F2 = 0 (F (^) 1Xi + F1Y j) +( F2X i + F2Y j )= 0 ( F1X + F2X ) i + ( F1Y + F2Y ) j = 0 FX = 0 F1X+ F2X = 0 FY = 0 F1Y + F2Y = 0

EN EL ESPACIO F 1 F 2

FX = 0

FY = 0 F 3

FZ = 0

  1. El DCL debe incluir también dimensiones , las que permiten calcular momentos de fuerzas

Idealización de apoyos y conexiones bidimensionales Tipos de apoyo para el análisis del diagrama de cuerpo libre en equilibrio de cuerpos rígidos:

a) Apoyo simple : Restringe un grado de libertad de los tres que posee el

cuerpo, puede evitar el cuerpo se mueva hacia arriba, pero permite que se desplace a los lados y que rote. La fuerza de interacción con el cuerpo es perpendicular al apoyo.

b) Apoyo móvil : Restringe dos grados de libertad, el cuerpo no se puede

desplazar hacia arriba (verticalmente), ni hacia los lados (horizontalmente). La

reacción a este tipo de apoyos es una fuerza cuyos componentes se observan en la figura.

c) Empotrado : Restringe los tres grados de libertad. Desplazamiento

vertical , horizontal y rotación

d) Cable flexible ( cuerda , cadena , cables ) : son elementos que trabajan solo

en tracción

e) Barras rígidas: son elementos rígidos que pueden trabajar en tracción o

compresión

Idealización de apoyos y conexiones tridimensionales

Rótula

Puede transmitir una fuerza R pero no momentos. Esta fuerza suele representarse mediante sus tres componentes rectangulares

Gozne o Bisagras

Su diseño puede también permitir transmitir una componente de la fuerza a lo largo del eje del pasador. Ciertos goznes pueden transmitir pequeños momentos respecto a ejes perpendiculares a ejes del pasador. Las parejas de goznes alineadas adecuadamente solo transmiten fuerzas en las condiciones de utilización normales.

Cojinete de bolas

El cojinete de bolas ideal (liso) tiene por misión transmitir una fuerza R en una dirección perpendicular al eje del cojinete.

Si el cojinete tiene la dirección del eje y, la acción del cojinete se representa en el DSL por las componente Rx y Rz.

Cojinete de empuje

Ha de transmitir componentes de fuerza tanto perpendiculares como paralelas al eje del cojinete. Ciertos cojinetes de empuje pueden transmitir pequeños momentos respecto a ejes perpendiculares al eje del árbol. Las parejas de cojinetes alineados adecuadamente solo transmiten fuerzas en condiciones normales de funcionamiento.

Articulación lisa de pasador

Ha de transmitir una fuerza R en una dirección perpendicular al eje del pasador, pero también puede transmitir una componente de la fuerza según dicho eje. También pueden transmitir pequeños momentos respecto a ejes perpendiculares al eje del pasador.

Cuerpos (miembros) de 3 fuerzas

Si un cuerpo está en equilibrio bajo la acción de tres fuerzas las rectas soportes de éstas deben ser concurrentes (pasar por un punto común).

Ejercicios de Diagrama de cuerpo libre 1.- Trazar el diagrama de cuerpo libre del elemento ABC

2.- Trazar el diagrama de cuerpo libre del cilindro A

3.- Trazar el diagrama de cuerpo libre de la placa , considere para la bisagra en B una componente horizontal.

4.- Trazar el diagrama de cuerpo libre del elemento AB, considere para el cojinete en A de bolas y el cojinete en B de empuje.

4.- Los cables unidos en C están cargados como se muestra en la figura. Sabiendo que P= 360N, hallar la tensión en el cable AC y en el cable BC

5.- Dos cables están unidos en C y cargados tal como se indica en la figura. hallar las tensiones en los cables AC y BC

6.- Un cuerpo de masa de 250Kg pende del sistema de cables flexibles representados en la figura. Determinar las tensiones en los cables A, B, C y D

7.- La fuerza F necesaria para mantener la placa de hormigón de 25KN en el plano xy, tal como se indica en la figura es igual a su peso. Determinar las tensiones en los cables A, B y C utilizados para soportar dicha placa.

8.- Una torre de antena esta sujeto por tres alambres asegurados en A mediante un pasador y anclados mediante pernos en B, C y D. Sabiendo que la torre ejerce una fuerza vertical ascendente de 9000N sobre el pasador A, hallar la tensión en cada cable.

9.- El globo de aire caliente representado en la figura esta sujeto por tres cables de amarre. Si el empuje total del globo es de 3.75KN, determinar la fuerza que ejerce sobre el globo cada uno de los tres cables.

TEMA : DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE