
Cuerpos dirigidos
Presentación del tema
Bienvenido a la clase digital 3, en esta clase a diferencia de la sección anterior, los cuerpos se consideran compuestos de partículas y se toma en cuenta el tamaño y la forma, la diferencia radica principalmente en que las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo rígido tienen diferentes puntos de aplicación. En mecánica elemental se considera que un cuerpo rígido no se deforma, aunque en la realidad las máquinas y estructuras nunca son absolutamente rígidas y se deforman al aplicarles fuerzas. Las deformaciones se estudian en mecánica de materiales y se pueden despreciar para los cálculos de equilibrio.
En esta sección estudiaremos el efecto de fuerzas sobre un cuerpo rígido representadas como vectores, obteniendo la resultante que se representa a lo largo de su línea de acción, aplicando el principio de transmisibilidad. Generando un momento de una fuerza con respecto a un punto o a un eje, aplicando el producto cruz y el producto punto en el cálculo del momento, por tanto, es necesario repasar el álgebra vectorial para el cálculo el momento. Por último, definiremos un par como la combinación de dos fuerzas que tienen la misma magnitud, son paralelas y tienen sentidos opuestos, para aplicarlo en la reducción de fuerzas concurrentes, coplanares o paralelas a un sistema resultante fuerza-par.
Objetivo didáctico de la clase
Calcular momentos respecto de un punto y un eje, en dos y tres dimensiones, aplicarlo a la determinación de la distancia perpendicular de una línea a un punto y un eje.
Reducir un sistema de fuerzas a una fuerza-par
Contenido didáctico
A continuación, se presenta el contenido didáctico de acceso abierto o institucional para profundizar en el tema.
No. | Nombre del recurso | Sinopsis | Tipo de recurso | Enlace Web |
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1 | Introducción: momento de una fuerza con respecto a un punto | Fuerzas internas y externas, principio de transmisibilidad, producto vectorial de dos vectores. Momento, Componentes rectangulares del momento de una fuerza Mo= Mxi+Myj+MzK | Video | [Acceder] |
2 | Problemas | Problemas de cálculo de momento | Video | [Acceder] |
3 | Momento de una fuerza con respecto a un eje | Producto escalar de dos vectores Producto triple de tres vectores Momento de una fuerza con respecto a un eje dado | Video | [Acceder] |
4 | Momento de un par | Definición momento de un par Definición de pares equivalentes Adición de pares como vectores Descomposición de una fuerza dada, en una fuerza y un par | Video | [Acceder] |
5 | Sistemas equivalentes de fuerzas | Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par Sistemas equivalentes de sistemas de fuerzas equivalentes de vectores. | Video | [Acceder] |
6 | Problemas | Problemas de sistemas equivalentes de sistemas de fuerzas | Video | [Acceder] |
Material didáctico complementario
No. | Nombre del recurso | Sinopsis | Tipo de recurso | Enlace Web |
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1 | TORQUE ¿Qué es? | Biomecánica y Anatomía | Video que explica el momento (torque) con ejemplos utilizando tu cuerpo | Video | [Acceder] |
2 | Equilibrium problem: bar supported by cable | Se muestra una barra una a un cable, con una masa sosteniendo un objeto. Se puede modificar las masas y los ángulos del cable | Página web | [Acceder] |
3 | Momento en 3D | Video que explica momentos en 3 D con ejemplos | Video | [Acceder] |
4 | Momento con Respecto a un Eje en 3 Dimensiones | Explicación de una fuerza que produce un momento sobre un eje | Video | [Acceder] |
Resumen e ideas relevantes de la clase digital
- Calcular el producto vectorial o producto cruz en el cálculo para calcular el momento de una fuerza con respecto de un punto y para determinar la distancia vertical de un punto a una línea Mo= rxF, en dos dimensiones y tres dimensiones.
- Calcular el ángulo formado entre dos vectores.
- Cálculo de la proyección de un vector sobre un eje.
- Determinación del Momento de una fuerza con respecto a un eje Mo=λ∙Mo=λ∙(rxF)
- Determinación de la distancia perpendicular entre dos líneas.
- Suma de dos o más Pares de fuerzas.