Otras carreras mecánica vectorial: estática

[pipe]

Hola, hoy tuve que hacer este ejercicio en clase, la verdad la estática se me da bien, el problema es que no se cuando hay un elemento que esta cargado axialmente, me explico:

este fue el ejercicio de clase, pude interpretar que la barra AB era un miembro que tenia una fuerza dirigida a lo largo de su eje longitudinal, esto por experiencia, es decir, he hecho muchos ejercicios y la gran mayoría se comporta de esta manera.
ahora esta el problema de la barra EGF acá por intuición a cada lado le pongo 2 reacciones desconocidas a cada lado, es decir,Ey,Ex y Fy,Fx, cuando hago un poco de estática encuentro que el problema es estáticamente indeterminado, sin embargo he hecho muchos ejercicios en los que tengo que analizar todos los elementos para hacer que el problema salga de aquella indeterminación ahora después de hacer toda la estática noto que algo esta mal porque tengo 9 ecuaciones y 9 incógnitas y no las puedo relacionar de ninguna manera, entonces acudo a mi profesor y el me dice que el elemento EGF solo esta cargado axialmente es decir con Ex y Fx ahora no es la primera vez que me pasa, ya pude resolverlo y las cosas dan como el libro tiene las respuestas.
acudo a ustedes para que me digan alguna manera de determinar cuando debo cargar axialmente y cuando no, he buscado y por ejemplo el libro de beer y el bedford me dicen que si quito todos los apoyos y fuerzas externas e imagino una forma de que el marco o maquina se desarme, hay un elemento que esta cargado axialmente, pero el problema viene en este ejemplo donde tengo 2 elementos cargados axialmente, ¿alguien conoce un método para determinar cuando poner solo una fuerza a lo largo del elemento?
gracias por su tiempo.

[felmon38]

Re: mecánica vectorial: estática

Pipe, naturalmente que considerando únicamente la barra EF el caso es hiperestático, ya que una barra estará en equilibrio si se ejetcen sobre los extremos fuerzas iguales y contrarias en dirección de la barra, cualquiera que sea el valor de esa fuerza (compruébalo tomando un lapiz por sus extremos). Estamos despreciando la masa de la barra.
Esto lo podías haber visto si eliges las direcciones de las direcciones de las reacciones en E y F, la de la barra y perpendicular a ella. Para que esté en equilibrio, el momento de estas reacciones, que son las únicas fuerzas exteriores que actúan sobre la barra, respecto de cualquier punto tiene que ser cero. Si eliges el punto F, la reacción normal a la barra que la articulación E ejerce sobre la barra tiene que ser nula. Luego la reacción en A tiene la dirección de la barra. Análogamente ocurre con la reacción en F. Para que esté en equilibrio, la resultante de las reacciones tiene que ser nula, o sea que las reacciones son iguales y de signo contrario pero su magnitud está indeterminadq.
Este razonamieno no será válido si en el vano se ejerce una fuerza exterior o un momento, y esta es la única regla general que te puedo dar, aunque creo que es mejor no memorizar estas cosa sino deducirlas.
Saludos

[pipe]

Re: mecánica vectorial: estática

lo entiendo creo que me falto algo importante que estaba en el enunciado, aquel circulo que esta sujeto con un cable tiene un peso de 5880 N, estas en lo cierto felmon, no es bueno memorizar sino deducir, el problema es que no sabría por donde empezar dicha deducción, en este ejemplo lo has dejado claro pero en otro tipo de ejercicios, ¿cuál seria una buena dinámica a seguir?

[felmon38]

Re: mecánica vectorial: estática

No me sé ninguna estrategia salvo aplicar las ecuaciones de la Dinámica al conjunto o subconjuntos del sistema necesarios para poder resolver el problema. Y bueno, entender bien la teoría y resolver problemas para saber si se ha entendido la teoría.
Saludos

[Clarck Luis]

Re: mecánica vectorial: estática

Bueno pipe, como dice Felmon38 aislando la barra EF y tomando momentos en cualquiera de sus extremos, uno puede darse cuenta que las componentes verticales en dichos puntos son nulas, por lo que solo existe la componente axial. Pero para no caer en redundancia y contribuir al hilo, puedo señalar que lasbarras articuladas en estática solo están sometidas a esfuerzos axiales siempre que las fuerzas externas solo se apliquen en sus nudos (lógicamente que aquí estamos despreciando el efecto de la gravedad). Por lo que con simple observación puedo decir que la barra EF solo trabaja axialmente, mas el caso es diferente con la barra articulada BD, en la cual no puedo asegurar eso debido a que aparte de las reacciones en sus nudos presenta otra reacción en el punto C. Así podríamos tener todo un sistema articulado y saber que barras trabajan solo axialmente y que barras puede que no, con simple observación.
Y un punto importante para resolver cualquier problema de estática que presumo ya sabes pero aveces se nos pasa, es que siempre debemos aislar las piezas que nos causen dudas y hacer un buen DCL de ellas (así sea un perno, un nudo, un cuerda, un punto o lo que sea) y plantearle sus ecuaciones de equilibrio. Saludos.