CÁTEDRA: ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES

Transcripción

1 CÁTEDRA: ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES Comisión de Ingeniería Química y en Minas Trabajo Práctico N 4: FUERZAS INTERNAS (Solicitaciones) - BARICENTRO 1- Se utiliza una barra de acero de sección rectangular para transmitir cuatro cargas axiales, según se indica en la figura. a) Determinar las fuerzas axiales que transmiten las secciones rectas en los intervalos AB, BC y CD de la barra. b) Dibujar el diagrama de fuerza axial de la barra. a) A qué se denominan fuerzas internas? Menciones las más importantes. b) Pensando un poco más allá de la estática. Qué efectos produce una fuerza axial? c) Porqué es importante la determinación de las fuerzas internas en cada tramo de la barra? 2- Se utiliza un árbol de acero para transmitir el momento de un par motor a las unidades operativas de una fábrica. El par motor lo aplica el engranaje B (ver fig) y lo reciben las ruedas A,C,D, y E. a) Determinar los momentos transmitidos por las secciones en los tramos AB, BC y DE del árbol. b) Dibujar el diagrama de momento del árbol a) Es importante el signo de las fuerzas internas (momentos torsores en este caso)? b) Establezca cuál es la solicitación máxima que tiene la barra. 1

2 3- Se utilizan dos barras y un cable para soportar una carga de 2500 N, según se indica en la fig. Determinar las fuerzas interiores resistentes que transmite la: a) Sección aa de la barra BCD b) Sección bb de la barra EF. a) Cómo se denominan cada una de las fuerzas internas que operan en las secciones cortadas? b) El valor de las fuerzas internas, es el mismo si se toma como diagrama de cuerpo libre la parte izquierda del corte o la parte derecha? Justifique respuesta c) Qué fuerza interna presenta el cable, de tracción o de compresión? Justifique respuesta 4- A un soporte montado en una columna se aplican tres cargas según se indica en la fig. Determinar las fuerzas resistentes y el momento interiores que transmite la sección aa de la columna. 2

3 a) Qué principios de la estática aplicó para poder establecer el valor de la fuerza interna en dicha sección? b) En qué lugar de la columna se produciría el momento máximo? Y la máxima fuerza normal? Y el máximo corte? 5- Una viga está cargada y apoyada según se indica en la fig. Escribir las ecuaciones de la fuerza cortante V y el momento flector M para toda la sección del intervalo 0,6 m <x<2,40 m de la viga sometida a la carga distribuida que se indica. Además indicar los diagramas de las fuerzas internas de la viga. a) Qué relación existe entre la carga y el corte, y entre el corte y momento? b) Porqué puede llegar a a ser importante trabajar con funciones de x en las solicitaciones, en lugar de obtener los valores en puntos singulares de la viga? 6- Una viga está cargada y apoyada según se indica en la fig. Dibujar los diagramas completos de fuerza cortante y el momento flector de la viga. 3

4 7- En los esquemas de vigas siguientes, las mismas están cargadas y apoyadas según se indica en la fig correspondientes. Dibujar los diagramas completos de fuerza cortante y de momento flector de la viga en cuestión. 4

5 8- Una viga está cargada y apoyada según se indica en la fig. a) Utilizando los ejes de coordenadas que se indican, escribir las ecuaciones para la fuerza cortante V y el momento flector M en una sección cualquiera del tramo de viga 0<x<3 m. b) Dibujar los diagramas completos de fuerza cortante y de momento flector de la viga. 9- Localizar el centroide de la superficie sombreada representada en las figuras siguientes, utilizando el método gráfico y analítico. 5

6 10- Determinar el centroide de la superfcie sombreada de las figuras, respecto del par de ejes ortogonales x-y. PROBLEMAS OPCIONALES 11- Una viga está cargada y apoyada según se indica en a fig. a) Determinar la fuerza cortante V y el momento flector M en una sección recta situada a 1.75 m del extremo derecho de la viga. b) Dibujar los diagramas completos de fuerza cortante y de momento flector de la viga. 6

7 12- A los mangos de los alicates de la figura se aplican fuerzas DE 100 n. Representar gráficamente las fuerzas resitentes interiores P y V y el momento M que transmite la sección aa del mango, en función de la distancia d (20 < = d < = 30 mm 13- En los siguientes esquemas de vigas, las mismas están cargadas apoyadas según se indica en la figuras correspondientes. Dibujar los diagramas completos de fuerza cortante y de momento flector de la viga en cuestión. 7

8 8