Vectores En 2d

EQUILIBRIO DEL CUERPO RÍGIDO

En contraste con las fuerzas en una partícula, las fuerzas en cuerpo rígido usualmente no son concurrentes y pueden causar rotación al cuerpo (debido a los momentos creados por las fuerzas)

Para que un cuerpo rígido este en equilibrio, la suma de las fuerzas así como los momentos sobre cualquier punto arbitrario O debe ser cero.  F = 0 y  MO = 0

Fuerzas en un cuerpo rígido

Fuerzas en una partícula

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PROCEDIMIENTO PARA RESOLVER PROBLEMAS DE EQUILIBRIO DE CUERPO RÍGIDO

Para analizar un sistema físico, necesitamos crear un modelo idealizado Dibujar un diagrama de cuerpo libre que muestre todas las fuerzas externas (activas y reacciones) Finalmente, necesitamos aplicar las ecuaciones de equilibrio para resolver los valores desconocidos.

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1. Dibujar un bosquejo del sistema.

2. Dibujar todas las fuerza externas y momentos. Generalmente incluye a) cargas aplicadas, b) reacciones de soportes y c) el peso del cuerpo.

Modelo Idealizado Diagrama de cuerpo libre

PROCEDIMIENTO PARA DIBUJAR UN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

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PROCEDIMIENTO PARA DIBUJAR UN DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE

3. Colocar cargas y dimensiones. Las fuerzas conocidas y momentos deben ser colocados con su magnitud y dirección. Para las fuerzas y momentos desconocidos utilice letras como: Ax, Ay, MA, etc.. Indicando cualquier dimensión necesaria.

Modelo Idealizado Diagrama de cuerpo libre

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REACCIONES DE SOPORTES EN 2D

Otras reacciones están dadas en la tabla 5-1 del libro de texto

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EJEMPLO

Un operador aplica 20 lb al pedal. Un resorte con k = 20 lb/in se alarga 1.5 pulgadas. Dibuje el diagrama de cuerpo libre.

Modelo idealizado Diagrama de cuerpo libre

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5-21 Al sostener la piedra de 5lb en equilibrio, el húmero H, supuesto liso, ejerce fuerzas normales Fc y Fa sobre el radio C y el cúbito A como se muestra. Determine esas fuerzas y la fuerza Fb que el bíceps B ejerce sobre el radio por equilibrio. La piedra tiene su centro de masa en G. Ignore el peso del brazo.

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5-27 La plataforma tiene un peso de 250lb y su centro de gravedad en G1. Si se requiere soportar una carga máxima de 400lb en el punto G2, determine el contrapeso W mínimo que debe ubicarse en B para prevenir una volcadura de la plataforma.

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MIEMBROS DE DOS FUERZAS

La solución de problemas de equilibrio puede simplificarse si reconocemos miembros que están sujetos a fuerzas solo en dos puntos (por ejemplo en el punto A y B).

Si

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