Clase 10 Fuerzas Distribuidas Y Presi N De L Quidos Parte 1

Profesor: Dr. Rosendo Franco Rodríguez
Sección: Ingeniería Mecánica
Lugar de las asesorías: Pabellón U – 3er Piso
Horarios de asesorías: Miércoles 16:00 - 18:00

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Ejemplos de repaso
• Fuerzas distribuidas
• Resultante de una fuerza distribuida
• Ejemplos

1. Ejemplos de Repaso - 1
Una barra uniforme AB de 525 mm de
longitud y masa de 3 kg está unida a un
apoyo de rótula en A. La barradescansa sin
fricción sobre una superficie inclinada y se
mantiene en la posición que indica la figura
mediante la cuerda BC. Si la cuerda tiene
una longitud de 525 mm, determine:
a) La tensión en la cuerda
b) Las reacciones en A y B

Respuesta:

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2. Fuerzas Distribuidas.
En ocasiones es posible que un área muy grande de un cuerpo
esté sujeta a la acción de cargas, tales como las causadaspor el
viento, fluidos, o simplemente el peso del material soportado
por la superficie de dicho cuerpo.
En estos casos, las fuerzas que actúan sobre un sólido no pueden
ser representadas por una fuerza puntual, sino que se asemejan
más a una fuerza distribuida.

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2. Fuerzas Distribuidas.
La intensidad de estas cargas en cada punto de la superficie se
define como la presión p (fuerzapor unidad de área), que puede
medirse en unidades de libra/pie2 o pascales (Pa) donde 1 Pa = 1
N/m2.

La dirección de la intensidad
de la carga de presión se
indica por las flechas
mostradas en el diagrama de
carga.

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2. Fuerzas Distribuidas.
En la figura se muestra el caso más común de carga de presión
distribuida, la cual presenta uniformidad a lo largo de uno de los
ejes delcuerpo rectangular plano sobre el que se aplica la carga.

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2. Fuerzas Distribuidas.
La carga completa sobre la placa es, por lo tanto, un sistema de
fuerzas paralelas, infinito en número y donde cada una actúa
sobre un área diferencial separada sobre la placa.
Aquí la función de carga, p = p(x),
es sólo una función de x, puesto que
la presión es uniforme a lo largo del
eje y.23/09/2014

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2. Fuerzas Distribuidas.
Si multiplicamos p = p(x) por el ancho “a” de la placa, obtenemos:
w(x) = [p(x) N/m2]x[a m] = w(x) N/m.
Esta función de carga, ilustrada en la figura 2, es una medida de la
distribución de carga a lo largo de la línea y = 0, que está en el plano de
simetría de la carga; ver figura 1.

Figura 1
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Figura 2
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2. Fuerzas Distribuidas.
La nuevadistribución de carga se mide como una fuerza por
unidad de longitud, y no como una fuerza por unidad de área.

En consecuencia, el diagrama de
carga para w = w(x) puede
representarse por un sistema de
fuerzas paralelas coplanares, visto
en dos dimensiones.

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2. Fuerzas Distribuidas.
Este sistema de fuerzas puede simplificarse hasta representarse
como una fuerza resultante única FR y conubicación x específica

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2. Fuerzas Distribuidas.

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2. Fuerzas Distribuidas.
Las fuerzas distribuidas, como su nombre lo indica,
se “distribuyen” sobre:
 una línea (fuerza por unidad de longitud)
 una superficie área (fuerza por unidad de área)
 un volumen (fuerza por unidad de volumen)

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2. Fuerzas Distribuidas.
Fuerzas Distribuidas por unidad deLongitud
Elementos en los cuales una de las dimensiones es bastante
mayor que las otras dos. En estos casos se puede idealizar la
fuerza distribuida como repartida a lo largo de una línea.

200 N/m
100 N/m

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2. Fuerzas Distribuidas.
Fuerzas Distribuidas por unidad de Área
Generalmente se producen por la interacción de dos cuerpos
cuyas superficies están en contacto o por el efecto queproduce la presión de un fluido (líquido o gas) sobre una
superficie.

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2. Fuerzas Distribuidas.
Fuerzas Distribuidas por unidad de Volumen
Las fuerzas actúan sobre todo el cuerpo, tanto exterior como
interior. El caso más conocido es el del peso de un sólido.

En este caso, la resultante será igual al peso del sólido y su
punto de aplicación será igual al centro de gravedad de...