Fundamentos de Análisis y Diseño Estructural para estudiantes de Arquitectura

Fundamentos de Análisis y Diseño Estructural para estudiantes de Arquitectura

a

b

Figura 4

Figura 5

Resultante de dos fuerzas. Una de las dos condiciones de equilibrio estático exige que las fuerzas se anulen vectorialmente. Si alineamos dos vectores de tal forma que el punto inicial del primero se conecta con el punto final del segundo, podemos calcular un nuevo vector conectando el punto inicial del prime ro con el punto final del segundo. Este nuevo vector es la suma del primer y segundo vector. Si éste se dispone en el diagrama de forma sobre una línea de acción que pasa por el punto de intersección de las líneas de acción de las dos fuerzas iniciales, este nuevo vector de fuerza tiene el mismo efecto estático que las dos fuerzas alineadas. Este nuevo vector de fuerza se denomina resultante de las dos fuerzas y es estáticamente equi valente a las dos fuerzas iniciales (Figura 5). Por tanto, se puede concluir que dos fuerzas que están en equilibrio entre sí tienen una resultante igual a cero. Esta no tiene ningún efecto acelerador sobre el cuerpo sobre el que actúa. Si las dos fuerzas iniciales también se encuentran en la misma línea de acción, no generan un movimiento de rotación y, por tanto, existe un estado de equilibrio.

Condiciones de equilibrio estático. En el diagrama de fuerzas, las fuerzas se alinean vectorialmente, es decir, se suman vectorialmente, independientemente de su punto de aplica ción, teniendo en cuenta su dirección. Por tanto, tanto la dirección como la magnitud deben transferirse correctamente, por lo que la longitud de las flechas debe trazarse proporcionalmente a la intensidad de la fuerza. Varias fuerzas se anulan vectorialmente si el final del último vector de fuerza aplicado coincide con el principio del primer vector de fuerza apli cado. En el diagrama de forma, las fuerzas se representan geométrica mente de forma correcta en el sistema físico, teniendo en cuenta sus puntos de aplicación. El significado de la primera condición (anulación vectorial) puede comprenderse fácilmente si se hace desaparecer en la mente la fuerza bajo los pies. Este es el caso, por ejemplo, cuando una persona salta de una mesa. Entonces la persona ya no está en equilibrio estático, sino que experimenta un movimiento de traslación (Figura 4.a). El significado de la segunda condición (misma línea de acción) es que el sistema está en equilibrio estático (Figura 4.b).

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01 - fundamentos