fisica cuantica

2. Fuerza Cortante
2.1 Distribución de esfuerzos normales
Los elementos estructurales suelen clasificarse de acuerdo a los tipos de cargas que soporten. Por ejemplo, una barra cargada axialmente soporta fuerza con sus vectores dirigidos a lo largo del eje de la barra y una barra en torsión soporta pares de torsión que tienen sus vectores momento dirigidos a lo largo del eje.
Las vigas sonelementos estructurales sometidos a cargas laterales, es decir, fuerzas o momentos que tienen sus vectores perpendiculares al eje de la barra. Las vigas que se encuentran o yacen en un solo plano se clasifican como estructuras planares. Si todas las cargas actúan en ese mismo plano y si todas las deflexiones también ocurren en ese plano, entonces este plano se conoce como plano de flexión.
Una cargatransversal aplicada a una viga resultará en esfuerzos normales y cortantes en cualquier sección transversal dada de la viga. Los esfuerzos normales se crean por el momento flector M en dicha sección y los esfuerzos cortantes por el cortante V.
2.2 Fuerza cortante horizontal y vertical

La viga prismática AB contiene un plano vertical de simetría que soporto varias cargas concentradas ydistribuidas. A una distancia x del extremo A se desprende de la viga un elemento CDD’C’ con longitud ∆x que se extiende a través del ancho de la viga desde la superficie superior de la viga hasta un plano horizontal localizado a una distancia y1 del eje neutro. Las fuerzas ejercidas sobre este elemento consisten de las fuerzas cortantes verticales V’C y V’D una fuerza cortante horizontal ∆H ejercidasobre la cara inferior del elemento, las fuerzas normales elementales horizontales ơCdA y ơDdA.


2.3 Fórmula del esfuerzo cortante. Momento estático.

Si por medio de dos cortes verticales y uno horizontal, se desprende de la viga un elemento de longitud ∆x, la magnitud ∆H de la fuerza cortante ejercida sobre la cara horizontal del elemento puede obtenerse por la ecuación . El esfuerzocortante promedio prom en dicha cara del elemento se obtiene dividiendo entre el área de la cara. Observando que , donde t es el espesor del elemento en el corte, se escribe
prom
prom
5.4 Distribución de esfuerzos cortantes en una viga rectangular
Para una viga rectangular delgada, es decir, para una viga de sección rectangular de ancho b y altura h con bh, la variación del esfuerzo cortante xy através del ancho de la viga es menor que el 0.8% de prom. Puede, entonces, usarse la ecuación prom en aplicaciones prácticas para determinar el esfuerzo cortante en cualquier punto de la sección transversal de una viga rectangular delgada y escribir
xy
donde t es igual al ancho b de la viga y Q es el primer momento del área A con respecto al eje neutro.

2.5 Esfuerzos cortantes en las almasde vigas con patines
Si para la viga mostrada en la figura los momentos flexionantes positivos crecen perpendiculares hacia afuera de la pizarra, mayores fuerzas normales actúan sobre la sección cercana.
Para los elementos mostrados, Δt dx o q dx deben ayudar a la menor fuerza que actúa sobre el área parcial de la sección transversal. Esto determina el sentido de los esfuerzos cortantes en loscortes longitudinales. Sin embargo, esfuerzos cortantes numéricamente iguales actúan sobre los planos mutuamente perpendiculares de un elemento infinitesimal y los esfuerzos cortantes sobre tales planos se encuentran o se separan en una esquina, indicada su dirección con la punta de las flechas. Por consiguiente, el sentido de los esfuerzos cortantes en el plano de la sección también resultaconocido.
La magnitud de los esfuerzos cortantes varia para los diferentes cortes verticales. Si el corte c-c en la figura esta en el borde de la viga, el área rayada de la sección transversal de la viga es cero.
Sin embargo, si el espesor del patín es constante y el corte c-c se hace cada vez más cerca del alma, esta área crece desde cero a razón constante. Además, como ў permanece constante para...