Práctica 4 de estática

Universidad Tecnológica de México Área mayor

Materia: Estática

Práctica 4 Área: Ingeniería

ESTÁTICA

Procedimiento Malab. 03

Revisión 3

enero 2008

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Práctica no. 4 Sistema de fuerzas en equilibrio

Fecha de elaboración: ________ Fecha de revisión: ___________ Responsable: ______________

Objetivos • Obtener el valor de reacciones en apoyos y soportes para que un cuerposujeto a un sistema de fuerzas se encuentre en equilibrio.

Normas de seguridad • Trabajar dentro de la línea de seguridad • No comer alimentos dentro del laboratorio • Manejar con precaución el equipo para evitar accidentes

Equipo de seguridad • Bata de laboratorio

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Investigación previa
Contesta las siguientespreguntas: 1. 2. 3. 4. 5. Enlista los diferentes tipos de apoyos .planos o espaciales Explica qué es un diagrama de cuerpo libre. Expresa las ecuaciones vectoriales de equilibrio. Expresa las ecuaciones escalares de equilibrio isostático para 3D. ¿Cuáles son los principales tipos de restricciones para un cuerpo rígido?

Equipo
2 Dinamómetros 2 Soportes universales Hilo o cuerda 1 Transportador 2Pinzas de nuez 1 Juego de pesas Marco tridimensional de perfosel con poleas con disco de 1 m de diámetro de borde liso

Marco teórico
Reacciones en apoyos
Es importante reconocer los tipos y símbolos que se emplean para representar a los apoyos, así como comprender cómo se desarrollan las fuerzas y los pares en cada apoyo. En el caso bidimensional que se estudió en anteriores unidades, la fuerzase desarrolla en un apoyo, que restringe la traslación del miembro conectado, mientras que el par se desarrolla cuando se impide la rotación del miembro conectado. Un ejemplo de estas conexiones es el que se muestra en la figura siguiente: Fz

Fx Fy
Articulación de rótula Número de incógnitas = 3

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Esta articulaciónconocida con el nombre de “rótula” impide cualquier traslación del miembro conectado; al ser sometida a una fuerza posee tres componentes que tienen un punto de conexión y tiene magnitudes desconocidas Fx, Fy y Fz. Restricciones para un cuerpo rígido Para asegurar el equilibrio de un cuerpo rígido, no sólo es necesario que se satisfagan las ecuaciones de equilibrio, sino también, que el cuerpo estéadecuadamente sujeto o que sus soportes impidan su movimiento. Algunos cuerpos pueden tener más soportes que los necesarios para el equilibrio, en tanto que otros pueden no tener los suficientes o estar dispuestos en una forma que pueden causar la destrucción del cuerpo. Restricciones redundantes Cuando un cuerpo tiene apoyos redundantes, es decir, más apoyos que los necesarios para mantenerlo enequilibrio, se convierte en fuerzas. Estáticamente indeterminado, lo que significa que habrá más cargas desconocidas sobre el cuerpo que ecuaciones de equilibrio disponibles para su solución. Restricciones impropias En algunos casos, puede haber tantas fuerzas desconocidas sobre el cuerpo como ecuaciones de equilibrio; sin embargo, puede desarrollarse inestabilidad del cuerpo debido a restriccionesinapropiadas por los apoyos. En el caso de problemas en tres dimensiones, el cuerpo está impropiamente restringido si las reacciones de apoyo intersectan todas en un mismo eje. Para problemas de dos dimensiones, este eje es perpendicular al plano de las fuerzas y por tanto, aparece como punto. Entonces, cuando todas las fuerzas restrictivas concurren en ese punto, el cuerpo está impropiamenterestringido.

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Desarrollo Experimento no. 1 En el siguiente experimento se desea conocer la tensión de los cables DA, DB y CC. Para esto se requiere construir el sistema mostrado en la siguiente figura:

Figura no. 1 Las distancias anotadas en la figura son en centímetros y puedes emplear las tablas de perfocel para su...