Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Tema 3. Física

No description

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of Tema 3. Física

Física
Tema 3. ESTÁTICA DEL CUERPO RÍGIDO
Objetivo general de la asignatura
El alumno será capaz de conocer y aplicar las leyes y principios fundamentales de la mecánica, estática y dinámica en la solución de problemas de partículas y cuerpos rígidos sujetos a la acción de fuerzas.
Subtemas
3.1. Cuerpo rígido y principios de transmisibilidad

3.2. Momento de una fuerza

3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto

3.4. Teorema de Varignon

3.5. Momento de una fuerza con respecto a un eje

3.6. Reacciones en apoyos y conexiones
3.1. Cuerpo rígido y principios de transmisibilidad
3.1. Cuerpo rígido y principios de transmisibilidad
Sobre un cuerpo rígido actúan dos fuerzas:

Fuerzas externas:

La acción que ejercen otros cuerpos sobre el cuerpo rígido.

Causan que el cuerpo se mueva o permanezca en reposo.

Fuerzas internas:

Mantienen unidas las partículas que conforman el cuerpo rígido.
Establece condiciones de equilibrio o movimiento de un cuerpo rígido.

Una fuerza F puede ser reemplazada por otra fuerza F’ que tenga la misma magnitud y sentido, en un distinto punto siempre y cuando las dos fuerzas tengan la misma línea de acción.

Un ejemplo de aplicación del principio de transmisibilidad se tiene cuando un camión descompuesto se desea mover por tres personas. El camión se moverá ya sea que sea jalado hacia la parte delantera o empujado en la parte posterior.
Principio de Transmisibilidad
3.1. Cuerpo rígido y principios de transmisibilidad
Tema 3.2. Momento de una fuerza
Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, el cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje.

La propiedad de la fuerza para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.
3.2. Momento de una fuerza
En
mecánica newtoniana,
se denomina momento de una fuerza (respecto a un punto dado) a una
magnitud vectorial
, obtenida como producto vectorial del vector de posición del punto de aplicación de la fuerza con respecto al punto al cual se toma el momento por la fuerza, en ese orden. También se le denomina
momento dinámico
o sencillamente
momento
.
3.2. Momento de una fuerza
3.2. Momento de una fuerza
El momento de una fuerza con respecto a un eje da a conocer en qué medida existe capacidad en una fuerza o sistema de fuerzas para causar la rotación del cuerpo alrededor de un eje que pase por dicho punto.

El momento tiende a provocar un giro en el cuerpo sobre el cual se aplica y es una magnitud característica en elementos que trabajan sometidos a torsión (como los ejes de maquinaria) o a flexión (como las vigas.)
Interpretación del momento de una fuerza
3.2. Momento de una fuerza
Momentos y sus características
El momento de una fuerza respecto a un punto o respecto a un eje es una medida de la tendencia de la fuerza a hacer girar el cuerpo alrededor del punto o del eje.
Ejemplo:

El momento de F respecto de O es una medida de la tendencia de la fuerza a hacer girar el cuerpo alrededor del eje AA.

La recta AA es perpendicular al plano que contiene a la fuerza F y al punto O
Punto O: centro del momento.
d: brazo del momento.
Recta AA: eje del momento.
3.2. Momento de una fuerza
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
Un cuerpo puede encontrarse en equilibrio de traslación, sin embargo puede estar girando sobre su propio eje debido a 2 o más fuerzas. Por ejemplo, la rotación del volante de un automóvil se debe a la capacidad que tiene cada fuerza para hacerlo girar.

Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación debe cumplirse la
segunda condición de equilibrio
que dice: “para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, la suma de los momentos o torcas de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto debe ser igual a cero”.

Matemáticamente esta ley se expresa con la ecuación:
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
Por convención, cuando la fuerza aplicada tiende a girar al cuerpo en el sentido de las manecillas del reloj, al momento de torsión se le asigna el
signo negativo
, y cuando la fuerza tiende a girar al objeto en el sentido contrario a las manecillas del reloj, se le asigna el
signo positivo
.
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
Ejercicio
Se aplica una fuerza vertical de 100 lb al extremo de una palanca que está unida a un eje en O. Determine:
El momento de la fuerza de 100 lb con respecto al punto O.
El módulo de la fuerza horizontal que aplicada en A produce el mismo momento produce el mismo momento respecto a O.

La menor fuerza que aplicada en A produce el mismo momento respecto a O.

A que distancia del eje debe aplicarse una fuerza vertical de 750 N para que produzca el mismo momento respecto a O.
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
3.3. Momento de una fuerza con respecto a un punto
El momento respecto de un punto dado O de la resultante de varias fuerzas concurrentes es igual a la suma de los momentos de cada una de las fuerzas respecto al mismo punto O.

Esto es, si las fuerzas, F1, F2, F3 Y F4 se aplican en un punto P, podemos concluir inmediatamente por la propiedad distributiva del producto vectorial respecto a la suma.

Es decir, el momento respecto a un punto dado O, de la resultante de varias fuerzas concurrentes, es igual a la
suma de los momentos de las distintas fuerzas con respecto al mismo punto O.
3.4 Teorema de Varignon
Ejercicios
3.4. Teorema de Varignon
Ejercicios
3.4. Teorema de Varignon
3.4 Teorema de Varignon
3.4 Teorema de Varignon
3.5 Momento de una fuerza con respecto a un eje
Sabemos que el momento de la fuerza F respecto al punto O está dado como un producto vectorial.

El momento MOL de F alrededor del eje OL mide la tendencia de la fuerza F a impartir al cuerpo rígido la rotación alrededor del eje OL.

Se puede hacer notar que las componentes rectangulares representan la tendencia a la rotación alrededor de los ejes coordenados y se obtienen proyectando el momento sobre cada uno de los ejes.
3.6. Reacciones en apoyos y conexiones
3.6. Reacciones en apoyos y conexiones
3.6. Reacciones en apoyos y conexiones
Full transcript