TP N°2_FC_Q1_2015 - Facultad de Ingeniería

UNIVERSIDAD DE BUENOS AIRES
Facultad de Ingeniería
Departamento de Estabilidad
Estabilidad I – 84.02 / 64.01
Tabajo Pràctico Nº 2
Fuerzas concentradas
EJERCICIOS
Ejercicio 1
Equilibrar la fuerza P ò el par M con tres fuerzas de direcciones a, b y c.
Datos: P=10kN; M=10 kNm
Ejercicio 1.
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Tabajo Pràctico Nº 2
Fuerzas concentradas
Ejercicio 2
Hallar la resultante del sistema y su punto de aplicación.
Ejercicio 2.
Ejercicio 3.
Determinar los ángulos coordenados de dirección de F2 de modo que la resultante del sistema
sea R=800 kN j (eje Y positivo)
Ejercicio 3.
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Fuerzas concentradas
Ejercicio 4.
Ejercicio 4
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Ejercicio 5
Ejercicio 5
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Fuerzas concentradas
Ejercicio 6
Determinar la fuerza en cada cable usado para soportar el cajón de 40 lb que se muestra en la
figura.
(ref.: Russel C. Hibbeler Ejemplo 3.7)
Ejercicio 6
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Fuerzas concentradas
Ejercicio 7
Un miembro estructural está sometido al momento M y a las fuerzas F1 y F2. Reemplace este
sistema por una fuerza resultante equivalente y el momento de un par actuando en su base.
ref.: Russel C. Hibbeler.
Ejercicio 7
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Ejercicio 8
Tres fuerzas paralelas actúan sobre el borde de una placa circular. Determinar magnitud y
dirección de una fuerza resultante equivalente al sistema dado de fuerzas y localice su punto de
aplicación, P, sobre la placa.
ref.: Russel C. Hibbeler.
Ejercicio 8
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Fuerzas concentradas
Ejercicio 9
Reemplazar las 3 fuerzas que actúan sobe la placa por una llave. Especificar la magnitud de la
fuerza y el momento del par para la llave, así como el punto P(x,y) donde la línea de acción de
la fuerza interseca la placa.
Llave: fuerza resultante + componente colineal del par resultante
Nota: se trata de trasladar la fuerza resultante a un punto P(x,y) de modo que se anule la
componente del par perpendicular a la dirección de la resultante.
ref.: Russel C. Hibbeler.
Ejercicio 9
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Fuerzas concentradas
PREGUNTAS TEORICAS
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Dar ejemplos de cargas que pueden actuar sobre una estructura.
Definir un sistema lineal
Definir linealidad geométrica.
Definir cuerpo rígido.
Qué tipo de estructuras analizaremos en Estabilidad I (excepto en el tema Cables)?
Definir Fuerza.
Qué significa componer un sistema de fuerzas concurrentes (en el plano ò en el
espacio).
8. Qué significa descomponer una fuerza en n direcciones dadas? Cuál es el valor de n si
el sistema de fuerzas es espacial? Y si es plano? Justificar.
9. Definir Momento de una fuerza respecto a un punto.
10. Definir Momento de una fuerza respecto a un eje.
11. Definir par de fuerzas.
12. Enunciar los principios de la estática.
13. Explicar cómo se compone una fuerza y un par?
14. Explicar cómo se descompone una fuerza en una fuerza y un par.
15. Enunciar Teorema de Varignon.
16. ¿A qué se denomina Sistema Plano de Fuerzas?
17. ¿A qué se denomina Sistema Espacial de Fuerzas?
18. ¿A qué se denomina Sistema de Fuerzas Concurrentes?
19. ¿A qué se denomina Sistema de Fuerzas NO Concurrentes?
20. ¿A qué grupo pertenece un S. de Fuerzas Paralelas y por qué?
21. Qué significa que dos sistemas de fuerzas sean Equivalentes?
22. Qué Principio de la Estática establece la equivalencia entre dos S. de Fuerzas?
23. Reducción de Sistemas de Fuerzas a un punto: significado y utilidad.
24. Equivalencia de Sistemas de Fuerzas / Solución analítica: cantidad de ecuaciones
que deben plantearse en cada caso. Escribirlas. Alternativas y limitaciones.
25. Equilibrio de Sistemas de Fuerzas: ídem caso anterior.
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Fuerzas concentradas
TEST DE RESPUESTAS MULTIPLES
El alumno deberá indicar cuál es la respuesta que más se aproxime a la correcta.
1 - Una fuerza aplicada en un punto A en el espacio 3D puede descomponerse en:
a) Dos direcciones cualesquiera concurrentes en A
b) Dos direcciones cualesquiera concurrentes en A y una recta que no pase por A
c) Tres direcciones concurrentes en A
d) Cuatro direcciones cualesquiera concurrentes en A
Nota: referir a una única soluciòn
2 - Las fuerzas aplicadas a un cuerpo indeformable pueden representarse en la forma
más general o menos restrictiva mediante vectores:
a) Libres.
b) Axiles o deslizantes.
c) Fijos o aplicados
d) Ortogonales
3 - ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?
a) Una cupla está formada por dos fuerzas paralelas del mismo sentido.
b) Una cupla tiene el mismo momento respecto de cualquier punto del espacio.
c) Una cupla tiene el mismo momento respecto de cualquier punto del plano.
d) La fuerza resultante de una cupla es nula.
4 - ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa?
a) El momento de una fuerza respecto de un punto es nulo si la recta de acción de la fuerza
pasa por ese punto.
b) El momento de una fuerza con respecto a un punto puede definirse mediante un producto
vectorial.
c) El momento de una fuerza con respecto a un punto se representa mediante un vector
perpendicular al plano determinado por la recta de acción de la fuerza y el punto.
d) El momento de una fuerza con respecto a un punto no se modifica si el punto se traslada
perpendicularmente a la fuerza.
5 - Una fuerza se puede descomponer en:
a) una fuerza y un par resultando ambos vectores representativos en el mismo plano
b) una única fuerza y un par resultando ambos vectores representativos normales entre sí
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c) hay infinitas posibilidades de descomponerla en una fuerza y un par, resultando siempre
la nueva fuerza paralela a la fuerza original
d) no puede descomponerse