Cuerpos rigidos y principio de transmisibilidad

OBJETIVO

* Aprender cómo se comporta un cuerpo en movimiento.
* Saber calcular sus grados de dimensión.
* El grado de fuerza que pueda ejercer.
* Saber realizar diagramas para dicho cuerpo.
* Saber que tipos de puntos de apoyo y conexiones tienen.

INTRODUCCION

Es importante conocer qué tipo de restricción que ofrecen los apoyos, uniones o contactos que tiene el cuerpou objeto del análisis. En esta unidad se analizarán las fuerzas que actúan sobre un cuerpo ya que estas fuerzas se aplican por el peso y por el movimiento que estas podrían ejercer. Por lo general un cuerpo será movido en forma rectilínea, hay que tener en cuenta que para poder medir algún cuerpo u objeto hay que ubicar su punto de apoyo de éste para partir de ahí y tomar los cálculos que senecesitarían.
Cabe mencionar que todos los cuerpos en el universo interaccionan los unos con los otros, influyéndose mutuamente en sus movimientos, tanto pueden haber desde una dimensión hasta tres o más y que tipos de puntos ó conexiones tendrán.

CUERPOS RIGIDOS Y PRINCIPIO DE TRANSMISIBILIDAD.
Concepto de cuerpo rígido:
Se define como un cuerpo ideal cuyas partes (partículas que lo forman)tienen posiciones relativas fijas entre sí cuando se somete a fuerzas externas, es decir, no es deformable.
Principio de transmisibilidad:
El principio de transmisibilidad establece que las condiciones de equilibrio o de movimiento de un cuerpo rígido permanecerán inalteradas si una fuerza F que actúa en un punto dado en este cuerpo se remplaza por una fuerza F´ que tiene la misma magnitud ydirección, pero que actúa en un punto distinto, siempre y cuando las dos fuerzas tengan la misma línea de acción (figura 3.3).

Las dos fuerzas, F y F´, tiene el mismo efecto sobre el cuerpo rígido y se dice que son equivalentes. Este principio, que establece que la acción de una fuerza puede ser transmitida a lo largo de la línea de acción, está basado en la evidencia experimental; no puede serderivado a partir de las propiedades establecidas hasta ahora, y por lo tanto, debe ser aceptado como una ley experimental. El principio de transmisibilidad puede ser derivado a partir del estudio de la dinámica de los cuerpos rígidos, pero dicho estudio requiere la introducción de la segunda y la tercera leyes de Newton y algunos otros conceptos.
Las fuerzas que actúan en una partícula pueden serrepresentadas por vectores; estos vectores tienen un punto de aplicación bien definido, la partícula misma y, por consiguiente, serán vectores fijos o adheridos. Sin embargo, en el caso de fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido, el punto de aplicación de una fuerza no es importante, siempre y cuando su línea de acción permanezca inalterada. Por lo tanto, las fuerzas que actúan sobre un cuerporígido deben ser representadas por una clase de vector diferente, el vector deslizante, puesto que se puede permitir que las fuerzas se deslicen a lo largo de su línea de acción.

Se debe señalar, que todas las propiedades que serán derivadas en las siguientes secciones para las fuerzas que actúan sobre un cuerpo rígido serán, en general, validas para cualquier sistema de vectores deslizantes. Sinembargo, para mantener la presentación más intuitiva, esta se llevara a cabo en términos de fuerzas físicas en lugar de las entidades matemáticas conocidas como vectores deslizantes.



Regresando al ejemplo del camión, en primer lugar se observa que la línea de acción de la fuerza F es una línea horizontal que pasa a través de las defensas delantera y traseradel camión (figura 3.4). Por lo tanto, empleando el principio de transmisibilidad se puede remplazar F por una fuerza equivalente F' que actúa sobre la defensa trasera. En otras palabras, las condiciones de movimiento y todas las demás fuerzas externas que actúan sobre el camión (W, R1 YR2) permanecen in alter ad as si los hombres empujan la defensa trasera en lugar de tirar de la defensa...