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Mecánica de Sólidos

INTRODUCCIÓN
En toda construcción de ingeniería se debe definir el tamaño físico de las
partes componentes
de una estructura, se les debe asignar
dimensiones
apropiadas para que resistan las fuerzas reales o probables que se les apliquen. Así
las paredes de un recipiente a presión deben tener la resistencia adecuada para
soportar la presión interna; el eje de una maquinatiene que ser del tamaño adecuado
para que transmita el par de rotación que se requiera; un ala de un aeroplano tiene
que resistir con seguridad las cargas aerodinámicas que se pueden ejercer en ella
durante el vuelo o en el aterrizaje; un piso de un edificio debe tener resistencia
suficiente y sin embargo sufrir una deflexión excesiva, que en algunos casos podría
ocasionar un desaliniamiento delequipo de manufactura; o bien puede ocasionar
agrietamiento del plafón de yeso. Por último, un miembro estructural puede ser tan
delgado o esbelto que al sometérsele a una carga de compresión se derrumbe por
pandeo; esto es, la configuración inicial de un miembro tal puede llegar a ser
inestable.
En el ejercicio de ingeniería se deben satisfacer todos los requisitos con un gasto
mínimo de material;pero a veces, el éxito de una misión depende, aparte del costo,
del peso de un sistema como en el caso del diseño de satélites artificiales.
La mayor parte del contenido del curso es una teoría técnica de los cuerpos
deformables y se introducen hipótesis simplificadoras para facilitar una solución
razonable a los problemas básicos.
La mecánica de sólidos interviene de manera destacada en todas lasramas de la
ingeniería. Sus métodos son necesarios para los diseñadores de submarinos; para el
ingeniero civil que proyecta puentes y edificios; para el ingeniero que proyecta
vehículos espaciales, para el ingeniero en minas y arquitectónicos que les interesen
también las estructuras, para los ingenieros mecánicos y químicos que dependen de
los procedimientos de esta materia para diseñar maquinariay recipientes a presión;
para los metalurgistas que requieren de estos conocimientos de mecánica de sólidos
a fin de saber como mejorar los materiales existentes, para el ingeniero electricista
es importante esta materia en virtud de la importancia de los aspectos de la
ingeniería mecánica en muchas partes del equipo eléctrico. En consecuencia
podemos concluir que la mecánica técnica de sólidos,es una asignatura fundamental
de un plan de estudios de ingeniería.
Este curso se limitara a abordar los temas más sencillos de la materia puesto que es
de carácter introductoria. Sin embargo a pesar de la sencillez de los métodos
empleados las técnicas resultantes son notablemente útiles ya que se aplican a un
gran número de problemas técnicamente importantes.
Este es un curso que no contiene unaelevada cantidad de formulas, pero solo es
posible asimilarlo resolviendo numerosos problemas.
Moisés Mendoza Linares

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Mecánica de Sólidos
El principal problema de la mecánica de sólidos es la investigación de la resistencia
interna y la deformación de un cuerpo sólido a la acción de cargas, lo que implica, un
estudio de la naturaleza de las fuerzas que se originan dentro de uncuerpo para
equilibrar el efecto de las fuerzas aplicadas exteriormente. Para esto emplearemos el
diagrama de cuerpo libre (DIBUJO esquemático completo del miembro o cuerpo que
se va a investigar, en el que se indican las fuerzas externas que actúan sobre el
cuerpo en sus puntos de aplicación correspondientes).
Fuerzas Externas.- Todas aquellas que actúan sobre el cuerpo, incluso las fuerzasreactivas que ejercen los soportes y el peso propio del cuerpo.
Como un cuerpo en reposo estable está en equilibrio, las fuerzas que actúan sobre
el, satisfacen las ecuaciones de equilibrio estático.

 Fx  0
 Fy  0
 Fz  0

 Mx  0
 My  0
 Mz  0

Como la determinación de las fuerzas internas, originadas por las fuerzas externas
es importante, nos valdremos del llamado método de secciones....