Fuerzas_Resistencia de los Materiales



Índice

Fuerza…………………………………………... pag.2

Sistema de fuerzas……………………………..pag.4


Fuerzas Coplanares…………………………… pag.6


Fuerzas Concurrentes………………………… pag.6


Fuerzas no concurrentes…………………….. pag.19





















Fuerza:

La fuerza es la acción de un cuerpo sobre otro debida al contacto físico directo entre los cuerpos o debido a una acción adistancia como puede ser el efecto gravitatorio, eléctrico o magnético entre cuerpos separados.

Si bien se conoce a la fuerza, normalmente, como todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales, dentro de la ingeniería industrial así como en el contexto de la materia, con fuerza nos referimos a los esfuerzo internos, es decir, a magnitudes físicas conunidades de fuerza sobre área, las cuales son utilizadas en el cálculo de piezas prismáticas como por ejemplo: las vigas o pilares, y también en el cálculo de placas y láminas.

Los esfuerzos internos sobre una sección transversal plana de un elemento estructural se definen como un conjunto de fuerzas y momentos estáticamente equivalentes a la distribución de tensiones internas sobre el área de esasección.
Así, por ejemplo, los esfuerzos sobre una sección transversal plana Σ de una viga es igual a la integral de las tensiones t sobre esa área plana. Normalmente se distingue entre los esfuerzos perpendiculares a la sección de la viga (o espesor de la placa o lámina) y los tangentes a la sección de la viga (o superficie de la placa o lámina):

Esfuerzo normal (normal o perpendicular alplano considerado):
Es el que viene dado por la resultante de tensiones normales σ, es decir, perpendiculares, al área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo normal.


Esfuerzo cortante (tangencial al plano considerado), es el que viene dado por la resultante de tensiones cortantes τ, es decir, tangenciales, al área para la cual pretendemos determinar el esfuerzo cortante.


Paradeterminar cualquier fuerza se necesita conocer distintos elementos:

Su recta de acción o directriz: a: la directriz es aquella línea, superficie o volumen que determina las condiciones de generación de otra línea, superficie o volumen (que se llama generatriz).

Su magnitud o intensidad AB: Esta se expresa en kilogramos (kg) o en toneladas (t).

Su sentido: Que se representa con una flecha eindica hacia adonde apunta la misma.


Para representar gráficamente una fuerzas necesita utilizar una escala de fuerzas, se suele expresar abreviadamente como: EF. Esta es una relación entre la intensidad P de la fuerza, que puede estar expresada en kg o t, y una longitud ( expresada en cm) que sirve para representarla en el papel o medio en que trabajemos.

Entonces, se puede decir que laEF es igual a P/Longitud.

Por ejemplo si tenemos una determina EF que es igual a 500 kg/1cm, estamos viendo que 1 cm del dibujo viene a representar 500 kg, y para realizar los calculo con mayor facilidad y evitar confusiones es conveniente poner el denominador la unidad que estemos utilizando, que en este caso es: cm.

Si, por ejemplo, tenemos esa EF y queremos representar una fuerza P cuyovalor es de 1300 kg, basta con igualar:

500 kg/1 cm=1300 kg/x cm, de eso modo podemos despejar x, obteniendo su valor de 2.6 cm.


Si sucede que se conocen las longitudes de ambos segmentos y queremos hallar en valor de una determinada intensidad P, basta con hacer lo mismo que recién, sólo que en este caso hay que despejar P.

Por ejemplo, si tenemos una longitud de 1 cm y otra longitudde 2 cm, podemos hacer lo siguiente, igualando:

500 kg/1 cm = P kg/2cm

por lo que nos queda 500kg/cm = P kg/2, por lo que P viene a ser 500 kg x 2, es decir que la intensidad es igual a 1000 kg ( P=1000 kg).


Sistema de fuerzas:

Dentro de la estática se necesita una escala de dibujo , también conocida como escala lineal, para representar el esquema acotado de la estructura, el cual...