Equilibrio de un cuerpo rígido.

ESTÁTICA

CAPÍTULO III

EQUILIBRIO DE UN CUERPO
RÍGIDO
Ing. Andrés Velástegui Montoya, M.Sc.
Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra (FICT)
andvelastegui@gmail.com

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Objetivos
Desarrollar las ecuaciones de equilibrio para un cuerpo rígido
Presentar el concepto de diagrama de cuerpo libre para un

cuerpo rígido
Mostrar cómo resolver problemas de equilibrio de cuerpo
rígido usando lasecuaciones de equilibrio.
Condiciones para el equilibrio de un cuerpo rígido.

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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Cable

Una incógnita. La reacción es una fuerza de tensión que actúa
alejándose del miembro en la dirección del cable
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Eslabón sin peso

Una incógnita. Lareacción es una fuerza que actúa a lo largo del
eje del eslabón
4

Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Rodillo

Una incógnita. La reacción es una fuerza que actúa
perpendicularmente a la superficie en el punto de contacto
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Rodillo o pasador confinado en una ranura

Una incógnita.La reacción es una fuerza que actúa
perpendicularmente a la ranura
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Mecedora

Una incógnita. La reacción es una fuerza que actúa
perpendicularmente a la superficie en el punto de contacto
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Superficie de contacto lisa

Una incógnita. Lareacción es una fuerza que actúa
perpendicularmente a la superficie en el punto de contacto
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Miembro conectado mediante un pasador
a un collar sobre una barra

Una incógnita. La reacción es una fuerza que actúa
perpendicularmente a la barra
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerzaPasador o articulación lisa

Dos incógnitas. Las reacciones son dos componentes de fuerza, o la
magnitud y la dirección ϕ de la fuerza resultante. Observe que ϕ y θ
no son necesariamente iguales
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Miembro con conexión fija a un collar sobre
una barra lisa

Dos incógnitas. Las reacciones son el momento de par y la fuerzaque
actúa perpendicularmente a la barra
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Soportes para cuerpos rígidos sometidos a
sistemas bidimensionales de fuerza
Soporte fijo o empotrado

Tres incógnitas. Las reacciones son el momento de par y las dos componentes de
fuerza, o el momento par y la magnitud y la dirección ϕ de la fuerza resultante.
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Reacciones en los soportes
Como regla general si un soporte previene la traslación deun

cuerpo en una dirección dada, entonces una fuerza es
desarrollada sobre el cuerpo en esa dirección.
Si una rotación es prevenida, sobre el cuerpo se ejerce un
momento de par.

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Procedimiento para trazar un
diagrama de cuerpo libre
Imagine al cuerpo aislado o recortado “libre” de sus

restricciones y conexiones, y delinee su contorno.
Identifique todas las fuerzas externas y los momentosde par
que actúan sobre el cuerpo. Las encontradas generalmente son
debidas a:
 Cargas aplicadas
 Reacciones que ocurren en los soportes o en puntos de contacto

con otros cuerpos y el peso del cuerpo.

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Puntos importantes
Trazar primero el diagrama de cuerpo libre.
Si un soporte previene la traslación de un cuerpo en una dirección particular,

entonces el soporte ejerce una fuerza sobreel cuerpo en esa dirección.
Si la rotación es prevenida, entonces el soporte ejerce un momento de par
sobre el cuerpo.
Estudie la tabla de los soportes (tabla 5-1)
Las fuerzas internas nunca se muestran sobre el diagrama de cuerpo libre
El peso de un cuerpo es la fuerza externa, y su efecto se muestra como una
sola fuerza resultante actuando a través del centro de gravedad G del cuerpo.
Los...