ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES

ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES

1. UNIDAD 1

   • ESTÁTICA DE PARTÍCULAS
     • La estática es la parte de la mecánica que trata de las situaciones de equilibrio de los cuerpos. Un estado de equilibrio es aquél en el que el sistema se encuentra en reposo, permaneciendo en él indefinidamente. El análisis del equilibrio de un sistema se compone de dos elementos: Establecer las condiciones en las que se produce el estado del equilibrio Establecer la estabilidad del equilibrio, esto es, determinar si el sistema, separado de su estado de equilibrio, vuelve a él o por el contrario se aleja de él.
       • Los puntos de equilibrio se clasifican en:
         • ESTABLES
           • Ante una pequeña perturbación, tienden a retornar a la posición de equilibrio. El ejemplo representativo lo supone una partícula que rueda dentro de un cuenco, o una masa sujeta a un resorte.
         • INESTABLES
           • Una pequeña perturbación separa a la masa del equilibrio, y ésta tiende a alejarse de esta posición. Es el caso de una masa situada en lo alto de una cima o del péndulo invertido. También es el caso de una partícula en el interior de un tubo en rotación. Cuando se separa del centro, la inexistencia de una fuerza centrípeta hace que se aleje aun más.
         • INDIFERENTE
           • La partícula no tiende a retornar a la posición de equilibrio, pero tampoco a alejarse de ella. Es el caso de una bola situada sobre una mesa horizontal.
       • EJEMPLO
       • Barbosa, J. E. (2019). Estática de partículas. Recuperado de: https://repository.unad.edu.co/handle/10596/11861
   • ESTÁTICA DE CUERPOS RIGIDOS
     • Para un cuerpo considerado bajo el modelo de partícula , como se expresó anteriormente, la fuerza neta o resultante de las fuerzas que actúan sobre ella debido a la interacción con otros cuerpos, es nula si esta se encuentra en reposo. De este modo es aplicable la ecuación, teniendo presente si se trata de una situación en dos o tres dimensiones.
       • Cuando un cuerpo rígido se encuentra en equilibrio estático ó dinámico , el sistema fuerza par neto, debido a las fuerzas externas que actúan sobre él, es nulo. Lo anterior significa que si se tiene un sistema de fuerzas en tres dimensiones, son válidas las expresiones. Para el caso de fuerzas en dos dimensiones, son de validez las expresiones.
         • Equilibrio de un cuerpo rígido sometido sólo a dos fuerzas
           • Si un cuerpo rígido está en equilibrio, sometido únicamente a la acción de dos fuerzas, el momento total de las dos fuerzas respecto a cualquier punto es nulo
         • Equilibrio de un cuerpo rígido sometido sólo a tres fuerzas
           • Igual que en el caso anterior, si el cuerpo rígido está en equilibrio sometido solamente a la acción de tres fuerzas, figura 6.8(a), se cumple la condición ∑ M = 0,
         • EJEMPLO
       • Barbosa, J. E. (2017). Estática de cuerpos rígidos. Recuperado de: https://repository.unad.edu.co/handle/10596/11862
   • ANÁLISIS DE ESTRUCTURAS
     • Modelo matemático estructural
       • Para determinar las fuerzas, momentos y los desplazamientos de estructuras bajo la acción de cargas actuantes es necesario construir un modelo matemático estructural que represente adecuadamente el comportamiento real de la estructura.
         • TIPOS DE ANÁLISIS
           • Análisis estático.- Caracteriza a este tipo de análisis el hecho que las cargas actuantes sobre la estructura no dependen del tiempo.
             • Análisis térmico.- Estudios del efecto tensional y deformacional que los fenómenos de transferencia de calor, radiación,..., tienen en las estructuras.
               • Análisis dinámico.- Caracteriza a este tipo de análisis el que las cargas actuantes son variables con el tiempo debiendo requerirse la participación de las fuerzas de inercia en la estimación de la respuesta de la estructura.
                 • Análisis no lineal.- Caracteriza a este tipo de análisis el comportamiento anelástico del material de la estructura, la aparición de grandes deformaciones o la no linealidad geométrica de la estructura (topes, rozamientos, etc).
         • Barbosa, J. E. (2017). Análisis de estructuras. Recuperado de: https://repository.unad.edu.co/handle/10596/11864
   • CENTROIDES Y MOMENTOS DE INERCIA
     • El centroide es un punto que define el centro geométrico de un objeto. ... Más concretamente el momento de inercia es una magnitud escalar que refleja la distribución de masas de un cuerpo o un sistema de partículas en rotación, respecto al eje de giro.
       • FUERZAS INTERNAS Y EXTRERNAS
         • Las fuerzas internas representan la interacción mutua de las partículas del sistema. Por el contrario, F1 y F2 son fuerzas externas, ya que sobre el sistema no actúa la reacción de ninguna de las dos. Las fuerzas externas representan la interacción del sistema con el exterior del mismo.
       • Barbosa, J. E. (2017). Cálculo de fuerzas internas en estructuras método nodos. Recuperado de: https://repository.unad.edu.co/handle/10596/11858

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