relaciones laborales

EU
AT
I-

Cap´
ıtulo 5

Introducci´n. Sistemas de s´lidos r´
o
o
ıgidos

CA
A

5.1.

PL

IC

AD

AI

Est´tica de sistemas de
a
s´lidos r´
o
ıgidos. Acciones sobre
una secci´n
o

DP

TO
.F
ISI

Un sistema de s´lidos r´gidos es un conjunto de s´lidos r´
o
ı
o
ıgidos que interaccionan entre s´ y con el exterior. Se trata, por tanto, de un modelo f´
ıısico que
permite estudiar los sistemas mec´nicos reales constituidos por varias partes.
a
El sistema de solidos r´
ıgidos se dice que est´ ligado o vinculado cuando cona
tiene ligaduras que limitan las posiciones que puede ocupar los s´lidos r´
o
ıgidos
que lo constituyen. Si la ligadura se establece entre alguno de los s´lidos y el
o
exterior, ´sta se denomina externa. Por el contrario,cuando ´sta se dispone
e
e
entre dos de los s´lidos que forman el del sistema, se dice que es una ligadura
o
interna.
De acuerdo con el principio de liberaci´n, los efectos de las ligaduras pueden
o
ser representados mediante fuerzas y momentos (o pares) de reacci´n vincular.
o
Atendiendo a la denominaci´n de las ligaduras, estas fuerzas y momentos de
o
reacci´n vincular se designantambi´n como externos e internos, seg´ n repreo
e
u
senten el efecto de las ligaduras externas e internas, respectivamente.
An´logamente, las fuerzas activas que act´ an sobre un sistema de s´lidos
a
u
o
r´
ıgidos pueden ser externas e internas. Las fuerzas activas externas son debidas
a la interacci´n del sistema con agentes exteriores (por ejemplo, el peso de
o
los s´lidos r´
o
ıgidos).Por el contrario, las fuerzas activas internas surgen de la
interacci´n entre distintas partes del sistema de s´lidos (por ejemplo, un muelle
o
o
que une a dos s´lidos que forman parte del sistema).
o
El estudio del equilibrio de sistemas de s´lidos r´
o
ıgidos nos permitir´ resolver
a
varios tipos de problemas. Por ejemplo:
Averiguar qu´ fuerzas soportan las ligaduras que hay entre lasvigas que
e
forman un cierta estructura cuando est´ soportando una cierta carga.
a
113

sistema de s´lidos r´
o
ıgidos

ligadura externa
ligadura interna

fuerzas activas externas
fuerzas activas internas

Est´tica de sistemas de s´lidos r´
a
o
ıgidos. Acciones sobre una secci´n
o

EU
AT

114

Averiguar qu´ fuerzas externas soporta el terreno en el que se sustenta
euna estructura.
Averiguar cu´ndo se puede suprimir una ligadura sin por ello poner en
a
peligro la estabilidad de un sistema.

I-

Averiguar qu´ fuerzas internas se producen en una viga cuando est´ soe
a
portando una cierta carga.

AD

AI

En estos problemas, en general, las fuerzas y momentos de reacci´n vincular
o
son inc´gnitas del problema.
o
Antes de comenzar con el estudiodel equilibrio de un sistema de s´lidos
o
r´
ıgidos procede hacer los siguientes comentarios sobre c´mo se define un “sisteo
ma”. En los problemas que involucran varios s´lidos r´
o
ıgidos suelen plantearse
dos dilemas previos:
(A) ¿De cu´ntos s´lidos r´
a
o
ıgidos est´ formado el sistema?
a

IC

(B) ¿Qu´ cuerpos forman parte del sistema y cu´les no?
e
a

CA
A

PL

Larespuesta que se d´ a (A) va a determinar el n´ mero de inc´gnitas asociadas
e
u
o
a v´
ınculos y fuerzas interiores van a aparecer en el problema. La respuesta
que se d´ a (B) va a determinar qu´ v´
e
e ınculos y fuerzas se van a considerar
como interiores y cu´les como exteriores. Para un sistema de cuerpos dado, en
a
principio hay varias elecciones posibles (compatibles con la suposici´nde que
o
el sistema es un conjunto de s´lidos r´
o
ıgidos). En la pr´ctica, las elecciones que
a
se hagan depender´n del problema concreto a estudiar.
a

TO
.F
ISI

EJEMPLO: Dos vigas soldadas entre s´ y unidas al exterior mediante una
ı
articulaci´n se podr´n considerar como un unico s´lido r´
o
a
´
o
ıgido, si lo que nos
interesa es averiguar las fuerzas que ha de...