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Facultad de Ingeniería Geológica, Minera y Metalúrgica 4TA. SEMANA Centro de gravedad. Centro de masa, gravedad y centroides; teoremas de Pappus y Guldinus. Centros de gravedad de arcos, áreas y volúmenes. 2da práctica calificada

1b Clase Mecanica Cuerpo Rigido (1)

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  • Facultad de Ingeniera

    Geolgica, Minera y

    Metalrgica

    4TA. SEMANA

    Centro de gravedad.

    Centro de masa, gravedad y centroides;

    teoremas de Pappus y Guldinus.

    Centros de gravedad de arcos, reas y

    volmenes.

    2da prctica calificada

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    INTRODUCCIN

    En muchos casos, las cargas no estn concentradas

    en un punto sino que estn distribuidas a lo largo de

    una lnea o sobre una superficie. Son cargas cuya

    distribucin puede ser uniforme o no. La fuerza

    distribuida est caracterizada por su intensidad y por

    su direccin y sentido.

    Cuando las zonas a las que se aplican las cargas

    son considerables frente al tamao del cuerpo, ya no

    es vlida la hiptesis de fuerza concentrada.

    Otras fuerzas llamadas msicas, debidas a efectos

    gravitatorios, elctricos o magnticos, se distribuyen

    por toda la masa del cuerpo (se miden en N/m3).

    La fuerza distribuida sobre una superficie ejercida

    normalmente a sta se denomina presin y se mide

    en N/m2.

    La fuerza distribuida sobre una lnea ejercida

    normalmente a sta se mide en N/m.

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    En el anlisis de muchos problemas de ingeniera aparecen expresiones que

    representan momentos de masas, fuerzas, volmenes, superficies o lneas

    respecto a ejes o planos. Ejemplo: Momento de una superficie A (contenida en el

    plano xy) respecto al eje y.

    A

    iiy

    n

    i

    iiy dAxModAxM1

    La superficie puede considerarse por un gran nmero

    de elementos de superficie muy pequeos de rea

    dA, siendo el momento del elemento respecto al eje:

    Y el momento total de la superficie A respecto del eje

    y ser:

    iii dAxdM

    El momento de una masa, fuerza, volumen, superficie o lnea respecto a un eje o a

    un plano puede definirse de manera anloga recibiendo el nombre de primer

    momento de la magnitud que se considere. Este puede ser nulo y su signo positivo

    o negativo ya que las coordenadas pueden ser positivas o negativas.

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    CENTRO DE MASA (CDM)

    Punto de un sistema de puntos materiales o de un cuerpo fsico en donde

    podra concentrarse toda la masa de manera que el momento de la masa

    concentrada respecto a un eje o plano cualquiera fuese igual al momento

    respecto a dicho eje o plano de la masa distribuida.

    Centro de masa y centro de gravedad

    Si consideramos un sistema de n puntos

    materiales, las distancias a los planos de

    coordenadas del CDM G del sistema de puntos

    materiales son:

    n

    i

    ii

    n

    i

    iixy

    n

    i

    ii

    n

    i

    iizx

    n

    i

    ii

    n

    i

    iiyz

    zmm

    zseaozmzmM

    ymm

    yseaoymymM

    xmm

    xseaoxmxmM

    11

    11

    11

    1

    1

    1

    Donde:

    n

    i

    imm1

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    Las ecuaciones anteriores se resumen en una ecuacin vectorial nica as:

    kjikji

    n

    i

    ii

    n

    i

    ii

    n

    i

    ii zmymxmzmymxm111

    de donde

    n

    i

    iiii zyxmzyxm1

    )()( kjikji

    que se reduce a

    n

    i

    ii

    n

    i

    iiO mm

    seaomm11

    1rrrrM

    ya que el vector de posicin del punto i-simo respecto al origen es

    kjir iiii zyx

    y el vector de posicin del CDM respecto al origen es

    kjir zyx

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    Si los puntos formasen un cuerpo continuo, las sumas se sustituyen por

    integrales extendidas a toda la masa del cuerpo.

    dmzm

    zseaodmzzmM

    dmym

    yseaodmyymM

    dmxm

    xseaodmxxmM

    xy

    zx

    yz

    1

    1

    1Donde:

    dmm

    Vectorialmente:

    Vm

    Vm

    dVm

    dmm

    dVdmm

    rrr

    rrr

    11

    donde r es el vector de posicin del elemento dm del cuerpo respecto al

    origen, es la densidad del elemento y dV es su volumen

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    CENTRO DE GRAVEDAD (CDG)

    El peso de un cuerpo es la resultante de las fuerzas msicas distribuidas que la Tierra

    ejerce sobre los puntos materiales que constituyen el cuerpo.

    El punto G del cuerpo en el que acta el peso es el CDG del cuerpo.

    El mdulo de la fuerza que la Tierra ejerce sobre un punto material dado del cuerpo

    depende de la masa de dicho punto y de la distancia a que se encuentre del centro

    de la Tierra. En la prctica se supone que todos los puntos del cuerpo experimentan

    la misma aceleracin gravitatoria g. Adems, debido al tamao de la Tierra, las

    rectas soporte de las fuerzas que se ejercen sobre los distintos puntos materiales

    concurren en el centro de la Tierra y se pueden suponer paralelas. Estas dos

    hiptesis dan un centro de gravedad que coincide con el CDM ya que:

    Si se multiplican por g los dos miembros de las ecuaciones descritas para el clculo

    del CDM tendremos:

    dWzW

    zseaodWzzWM

    dWyW

    yseaodWyyWM

    dWxW

    xseaodWxxWM

    xy

    zx

    yz

    1

    1

    1 Donde:

    dWW

    gmW

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    Cuando el cuerpo tenga una forma concreta, su CDG podr determinarse

    considerando que el cuerpo est constituido por infinitos elementos cada

    uno de los cuales tenga un peso dW dado as: dVdW

    donde es el peso especfico del material (peso por unidad de volumen) y dV es el volumen del elemento. El peso total del cuerpo ser:

    V

    dVW

    Si se elige un sistema de coordenadas xyz tal que la recta soporte del peso

    W sea paralela al eje z, el momento respecto al eje y del peso dW de un

    elemento ser )( dVxdWxdM y

    Por definicin de CDG: )( VVy dVxdVxWxM

    as pues, la coordenada x de un punto de la recta soporte del peso W ser:

    V

    V

    dV

    dVxx

    )(

    y anlogamente:

    V

    V

    V

    V

    dV

    dVzz

    dV

    dVyy

    )(y

    )(

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    PROBLEMA

    Para cada caso, calcular el centro

    de masa respecto al eje z y punto

    O, asuma valores

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    Centroides de volmenes, superficies y lneas

    CENTROIDES DE VOLUMENES

    Cuando sea constante el peso especfico de un cuerpo tendremos que:

    Estas coordenadas (centroide) solo dependen de la configuracin geomtrica del cuerpo y son independientes de sus propiedades fsicas.

    El centroide de un volumen coincide en posicin con el CDG G del cuerpo si este es homogneo. Cuando el peso especfico vara de unos puntos a

    otros, el CDG G del cuerpo y el centroide no tienen por que coincidir.

    VVV

    dVzV

    zdVyV

    ydVxV

    x111

    Ejemplo: En el caso de la figura, como el

    peso especfico de la parte inferior del

    cono es mayor que el de la parte superior,

    el CDG, que depende del peso de las dos

    partes, se hallar por debajo del centroide

    C que solo depende del volumen de

    dichas partes.

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    CENTROIDES DE SUPERFICIES

    El CDG G de una placa delgada, homognea, de espesor t uniforme y

    superficie de rea A, se puede determinar considerando un elemento

    infinitesimal de volumen dV que se puede expresar en funcin de un elemento

    infinitesimal de superficie dA de la placa en la forma siguiente: dV = t dA.

    As pues, en el caso de una placa delgada tendramos:

    AAA

    dAzA

    zdAyA

    ydAxA

    x111

    CENTROIDES DE LINEAS

    El CDG G de un alambre curvo, homogneo, de pequea seccin recta de

    rea A y de longitud L, se puede determinar considerando un elemento

    infinitesimal de volumen dV que se puede expresar en funcin de un

    elemento infinitesimal de longitud en la forma: dV = A dL.

    As pues, para una varilla o alambre finos tendramos:

    LLL

    dLzL

    zdLyL

    ydLxL

    x111

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    Centroides de cuerpos compuestos

    Si puede dividirse una lnea, superficie o volumen en partes cuyos respectivos

    centroides tengas posiciones conocidas, se podr determinar sin integracin el

    momento de la lnea, superficie o volumen total obteniendo la suma algebraica de los

    primeros momentos (producto de la longitud, rea o volumen por la distancia del

    centroide al eje o plano) de las partes en que se haya dividido la lnea, superficie o

    volumen.

    Ejemplo: Si tenemos una superficie compuesta por la superficies A1, A2, , An y las coordenadas de los centroides de las respectivas partes son tendremos: nxxx ...,,, 21

    n

    i

    iix

    n

    i

    iix

    n

    i

    ii

    yn

    i

    iiy

    nnny

    yAAA

    MyyAyAM

    xAAA

    MxxAxAM

    xAxAxAxAAAM

    11

    11

    221121

    1seao

    teanlogamen

    1seao

    ...)...(Si se considera un agujero

    como parte integrante de un

    cuerpo compuesto, su rea

    se considerar magnitud

    negativa.

    Se pueden desarrollar

    ecuaciones anlogas para L,

    V, m y W.

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    - 13 -

    Centroides en algunas lneas y superficies

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    - 14 -

    Centroides en lneas y superficies

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    Centroides de algunos volmenes

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    Centroides de algunos volmenes

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    Calcular el centro de masa del

    alambre de seccin transversal

    constante con respecto a cada

    eje

    PROBLEMA

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    PROBLEMA

    Calcular el centro de masa de la superficie

    sombreada, respecto al eje x e y

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    Teoremas de Pappus y Guldin

    Teorema 1: El rea de la superficie de

    revolucin generada al girar una curva

    plana de longitud L alrededor de un

    eje coplanario con ella y que no la

    corte es igual al producto de la

    longitud de la curva por la longitud del

    camino que recorre su centroide.

    Teorema 2: El volumen V del slido

    de revolucin generado al hacer

    girar una superficie plana de rea A

    alrededor de un eje coplanario que

    no la corte es igual al producto del

    rea de dicha superficie por la

    longitud del camino que recorre el

    centroide de la superficie.

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    Problema: calcular el centro de gravedad

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    5TA. SEMANA

    Momentos de inercia plano y de masas.

    Momentos de inercia, productos de

    inercia, momento polar de inercias; radios

    de giro. Teorema de ejes paralelos

    teorema de Steiner. Teorema de ejes

    rotados. Ejes y momentos principales de

    inercia.

    Seminario

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    Introduccin

    En el anlisis de esfuerzos y deformaciones de vigas y rboles (ejes que

    trabajan a torsin) se encuentran frecuentemente expresiones:

    A

    dAx2

    Donde dA es un elemento de superficie, y x la distancia de este elemento a un

    cierto eje contenido en el plano de la superficie o perpendicular a l.

    Son siempre positivos y sus dimensiones sern L4 (unidades: mm4 o cm4).

    En el anlisis del movimiento de rotacin de un cuerpo rgido, aparecen

    expresiones de la forma

    segundo momento de la superficie

    m

    dmr 2

    Donde dm representa un elemento de masa y r la distancia de este elemento a

    un eje. Son siempre positivos y sus dimensiones sern ML2 (unidades: kg.m2).

    Momento de inercia (de masa);

    propiedad de los cuerpos para

    resistirse a rotar.

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    Segundo momento de una superficie plana

    El segundo momento de una superficie respecto a un eje (indicado con

    subndices) se representar por el smbolo I cuando el eje est en el plano de

    la superficie y por J cuando el eje sea perpendicular a ella.

    Los segundos momentos rectangulares de

    la superficie A respecto a los ejes x e y del

    plano de la superficie son:

    dAxIedAyIA

    y

    A

    x 22

    Anlogamente, el segundo momento polar

    de la superficie A respecto al eje z, que es

    perpendicular al plano de la superficie en el

    origen O del sistema de coordenadas xy, es

    yxAAAA

    z IIdAydAxdAyxdArJ 22222

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    Teorema de Steiner para segundos momentos de superficie

    Cuando se haya determinado el segundo momento de una superficie respecto

    a un eje dado, se podr obtener el correspondiente a un eje paralelo a ste

    aplicando el Teorema de Steiner. Demostracin:

    Si uno de los ejes pasa por el Centroide de la

    superficie, el segundo momento de superficie

    respecto a un eje x paralelo a l es

    AAAA

    x dAydAyydAydAyyI2

    22

    2

    el segundo trmino es nulo ya que se trata del

    momento primero de superficie respecto al eje x

    que pasa por el centroide de la superficie:

    AyII xCx2

    donde IxC es el segundo momento de la superficie

    respecto al eje x que pasa por el centroide; y es la

    separacin de los ejes x y x.

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    Por tanto, el Teorema de Steiner dice que:

    El segundo momento de una superficie respecto a un eje cualquiera

    contenido en el plano de la superficie es igual al segundo momento de

    la superficie respecto a un eje paralelo que pase por el Centroide de la

    superficie ms el producto del rea de sta por el cuadrado de la

    separacin de los ejes.

    Este teorema solo es vlido para pasar de un eje a uno paralelo centroidal,

    o al revs, para pasar de un eje centroidal a otro paralelo a l.

    anlogamente, se puede demostrar que

    AdJAyxJJ zCzCz 222

    donde JzC es el segundo momento polar de la superficie respecto al eje z

    que pasa por el centroide y d es la distancia que separa los ejes z y z.

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    Radio de giro de una superficie

    El segundo momento de una superficie (al tener las dimensiones de la cuarta

    potencia de una longitud) se podr expresar como producto del rea A de la

    superficie por el cuadrado de una longitud k llamada radio de giro. As pues,

    A

    Jk

    A

    Ik

    A

    Ik

    kAdArJkAdAxIkAdAyI

    zz

    y

    yx

    x

    A

    zz

    A

    yy

    A

    xx

    222222

    Y como 222

    yxzyxz kkkIIJ

    Al igual que cuando vimos el Teorema de Steiner para momentos segundos de

    superficie, existir una relacin correspondiente entre los radios de giro de la

    superficie respecto a dos ejes paralelos, uno de los cuales pase por el

    centroide de la superficie.

    222222222222 dkyxkkxkkykk zCzCzyCyxCx

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    Segundos momentos de superficies compuestas

    Frecuentemente, en la prctica, la superficie A es irregular pero se puede

    descomponer en superficies sencillas A1, A2, A3, , An para las cuales las integrales ya estn calculadas y tabuladas.

    As, el segundo momento de la superficie compuesta, respecto a un eje es

    igual a la suma de los momentos segundos respecto a dicho eje de las

    distintas partes.

    Los momentos segundos de una superficie respecto a cualquier sistema de

    ejes de coordenadas x, y, z se han definido en la forma:

    dArJdAxIdAyIA

    z

    A

    y

    A

    x 222

    n

    n

    xxx

    AAAA

    x IIIdAydAydAydAyI ...... 2121

    2222

    Cuando se quite una superficie (agujero) de una superficie mayor, su

    segundo momento deber restarse del segundo momento de dicha

    superficie mayor para obtener el segundo momento resultante.

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    Segundos momentos de superficies planas

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    Segundos momentos de superficies planas

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    Propiedades de algunas formas de perfiles (Steel Construction)

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    Problema, calcular el segundo momento

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    Problema, calcular el segundo momento

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    Segundos momentos mixtos de superficies

    El segundo momento mixto (producto de inercia de

    superficie) dIxy del elemento de superficie dA respecto a

    los ejes x e y es:

    dAyxdI xy

    As el segundo momento mixto (producto de

    inercia de superficie) de la superficie total A

    respecto a los ejes x e y ser:

    A

    xy dAyxI

    Como el producto xy puede ser positivo o negativo, el

    segundo momento mixto podr ser positivo, negativo o

    nulo.

    De hecho, el segundo momento mixto de una superficie

    respecto a dos ejes ortogonales cualesquiera ser nulo

    cuando uno de dichos ejes sea eje de simetra.

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    El Teorema de Steiner para momentos

    segundos mixtos se deducen a partir de

    la figura en donde los ejes x e y pasan

    por el centroide C de la superficie y son

    paralelos, respectivamente a los ejes x e y. As,

    AAAA

    AA

    yx

    dAyxdAxydAyxdAyx

    dAyyxxdAyxI

    Las integrales segunda y tercera son nulas por ser centroidales los

    ejes x e y.

    En consecuencia, el segundo momento mixto respecto a un par de

    ejes paralelos a dos ejes centroidales ortogonales es

    AyxII xyCyx

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    Segundos momentos mixtos de superficies planas

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    Segundos momentos mixtos de superficies planas

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    El segundo momento de la superficie A de la figura

    respecto al eje x que pasa por O variar con el ngulo . Los ejes x e y utilizados para obtener el segundo

    momento polar Jz respecto a un eje z que pase por

    O eran dos ejes ortogonales cualesquiera del

    plano de la superficie que pasaran por O; por

    tanto,

    yxyxz IIIIJ

    Donde xe yson dos ejes ortogonales cualesquiera que pasen por O. Como la suma de Ix e Iy es constante, Ix ser mximo y el correspondiente Iy mnimo

    para un valor particular de . El sistema de ejes para el cual los momentos segundos son mximo y mnimo

    se denominan ejes principales de la superficie en el punto O y se les designa

    por eje u y eje v (estos ejes son importantes en Resistencia de materiales al

    estudiar vigas y columnas). As los momentos segundos principales as

    obtenidos respecto a estos ejes se designan por Iu e Iv.

    Segundos momentos principales

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    6TA. SEMANA

    Momentos de inercia plano y de masas.

    Crculo de Mohr. Momento de inercia de

    masas.

    3ra practica calificada

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    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

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    De la figura, relacionamos los ejes para un elemento dA:

    Anlogamente, obtenemos:

    Finalmente, deducimos:

    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

    vuyxz IIIIJ

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    De la figura, relacionamos los ejes para un elemento dA:

    ))2

    (( 22 xyyx

    PR

    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

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    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

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    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

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    Mtodo para graficar el crculo de Mohr

    A continuacin describiremos un procedimiento para graficar el crculo de

    Mohr para un elemento diferencial.

    Su tomarn la siguiente convenciones:

    Los segundos momentos se representarn en la abscisa y los productos de inercia en la ordenada.

    Los segundos momentos (positivos) se ubicarn en la parte derecha de la abscisa.

    Los productos de inercia se tomarn como positivos si en su plano de accin hacen girar al elemento en sentido contrario a las agujas del reloj y

    se ubicarn en la parte superior de las ordenadas.

    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

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    Geolgica, Minera y

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    Los pasos a seguir son:

    1. Graficar los puntos (Ix, Pxy) y (Iy,

    Pyx), que indican los esfuerzos que

    actan sobre los planos x e y

    respectivamente.

    2. Trazar una lnea que una los puntos

    (Ix, Pxy) y (Iy, Pyx) y definir la

    direccin x, como se muestra.

    Observe que la lnea trazada corta

    el eje de las abscisas en el valor

    Imed.

    3. Con centro en el punto (Imed, 0),

    trazar una circunferencia que pase

    por los puntos (Ix, Pxy) y (Iy, Pyx).

    Nota: Si Pxy hace girar al elemento en

    sentido antihorario es positivo y

    negativo en sentido contrario.

    CIRCULO DE MOHR- SEGUNDO MOMENTO

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    Geolgica, Minera y

    Metalrgica

    En los anlisis del movimiento de un cuerpo rgido, aparecen a

    menudo expresiones en las que interviene el producto de la

    masa de un pequeo elemento por el cuadrado de su distancia

    a una recta de inters. Este producto recibe el nombre de

    momento de inercia del elemento.

    As pues, el momento de inercia dI de un elemento de masa

    dm respecto al eje OO es,

    dmrdI 2

    El momento de inercia de todo el cuerpo respecto al eje OO es,

    m

    dmrI 2

    Siempre ser positivo dado que tanto la masa como el cuadrado de su

    distancia al eje son cantidades positivas y como tiene las dimensiones ML2, su

    unidad de medida del SI ser el kg.m2

    Momentos de inercia

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    Geolgica, Minera y

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    Los momentos de inercia de un cuerpo respecto a los ejes de coordenadas de un

    sistema xyz se pueden determinar considerando un elemento de masa como el

    de la figura, as:

    dmyxdmrI

    dmzxdmrI

    dmzydmrI

    mm

    zz

    mm

    yy

    mm

    xx

    222

    222

    222

    dmzydmrdI xx 222 Para los ejes y y z se pueden escribir

    ecuaciones anlogas con lo que nos

    quedara:

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    El momento de inercia (al tener las dimensiones de masa por el cuadrado de

    una longitud) se podr expresar como producto de la masa m del cuerpo por

    el cuadrado de una longitud k llamada radio de giro. As pues, el momento

    de inercia I de un cuerpo respecto a una recta dad se puede expresar en la

    forma

    m

    IkmkI seao2

    El radio de giro de la masa de un cuerpo respecto a un eje cualquiera puede

    interpretarse que es la distancia al eje de un punto en el que habra que

    concentrar toda la masa del cuerpo para tener el mismo momento de inercia

    respecto al eje que la masa real.

    No existe ninguna interpretacin fsica til del radio de giro; no es ms que

    un medio conveniente de expresar el momento de inercia de masa de un

    cuerpo en funcin de su masa y una longitud.

    Radio de giro

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    Considrese el cuerpo representado en

    la figura, en cuyo centro de masa G se

    toma el origen del sistema de

    coordenadas xyz y considrese

    tambin un sistema de coordenadas

    xyz de origen en el punto Oy ejes paralelos a los anteriores. En la figura

    se observa que

    zzzyyyxxx

    La distancia dx que separa los ejes xy x es 22 zydx

    As pues, el momento de inercia del cuerpo respecto al eje x, paralelo al eje x que pasa por el centro de masa es,

    m

    xx dmrI2

    desarrollando

    Teorema de Steiner para momentos de inercia

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    dmzzyydmrImm

    xx

    222

    y como los ejes y y z pasan por el centro de masa G del cuerpo,

    00 mm

    dmzdmy

    mmmmm

    zdmzdmzydmydmydmzy 22 2222

    Por tanto,

    mdImyxII

    mdImzxII

    mdImzyII

    zzGzGz

    yyGyGy

    xxGxGx

    222

    222

    222

    Ahora bien, como xG

    m

    Idmzy 22

    Teorema de Steiner

    para

    momentos de inercia

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    As pues, si se conoce el momento de inercia de un cuerpo respecto a un eje

    que pase por su centro de masa, se podr hallar el momento de inercia

    respecto a otro eje cualquiera paralelo a l, sin necesidad de integracin,

    utilizando las ecuaciones anteriores.

    Entre los radios de giro respecto a estos dos ejes paralelos existe una relacin

    similar dada por

    mdmkmk xxGx222

    luego

    222

    222

    222

    zzGz

    yyGy

    xxGx

    dkk

    dkk

    dkk

    Los dos sistemas de ecuaciones enmarcados slo son vlidos para pasar de

    ejes xyz que pasen por el centro de masa a otros ejes paralelos a ellos o al

    revs.

    No son vlidos para ejes paralelos arbitrarios!

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    Muchas veces el cuerpo de inters puede descomponerse en varias formas

    simples tales como cilindros, esferas, placas y varillas, para las cuales se han

    calculado y tabulado previamente los momentos de inercia. Ver tablas

    siguientes.

    El momento de inercia del cuerpo compuesto respecto a un eje cualquiera es

    igual a la suma de los momentos de inercia de las distintas partes que lo

    componen respecto a dicho eje.

    Por ejemplo,

    n

    n

    xxx

    mmm

    mm

    xx

    III

    dmzydmzydmzy

    dmzydmrI

    ...

    ...

    21

    21

    222222

    222

    Cuando una de las partes componentes sea un agujero, su momento de

    inercia deber restarse del momento de inercia de la parte mayor para obtener

    el momento de inercia del cuerpo compuesto.

    Momentos de inercia de cuerpos compuestos

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    Momentos de inercia de formas corrientes

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    Momentos de inercia de formas corrientes

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    Momentos de inercia de formas corrientes

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    Problema

  • Facultad de Ingeniera

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    En los estudios de movimientos de cuerpos rgidos aparecen, a veces,

    expresiones en las que intervienen el producto de la masa de un pequeo

    elemento por las distancias del mismo a un par de planos de coordenadas

    ortogonales. Se trata de del producto de inercia del elemento.

    dmyxdIxy

    Por ejemplo, el producto de inercia del

    elemento representado en la figura respecto

    a los planos xz e yz es

    La suma de los productos de inercia de

    todos los elementos de masa del

    cuerpo respecto a los mismos planos

    ortogonales se define como el producto

    de inercia del cuerpo.

    m

    xy dmyxI

    Productos de inercia

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    Los tres productos de inercia del cuerpo representado son

    m

    zx

    m

    yz

    m

    xy dmxzIdmzyIdmyxI

    Los productos de inercia, como los momentos de inercia, tienen las

    dimensiones ML2 por lo que su unidad de medida del SI ser el kg.m2

    El producto de inercia de un cuerpo puede ser positivo, negativo o nulo ya que

    las coordenadas tiene signos independientes.

    El producto de inercia ser nulo cuando uno u otro de los planos sea un plano

    de simetra, ya que los pares de elementos simtricos respecto a ste tendrn

    productos de inercia opuestos cuya suma dar cero.

    Los productos de inercia de placas delgadas con densidad uniforme, con grosor t uniforme y una seccin de rea A y suponiendo adems que los ejes x

    e y estn contenidos en el plano medio de la placa (plano de simetra), sern

    00

    m

    zx

    m

    yz

    xy

    VAVm

    xy

    dmxzIydmzyI

    ItdAyxtdAtyxdVyxdmyxI

    mm

    Am

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    Se puede desarrollar, para los productos de inercia, un teorema de Steiner muy

    parecido al de los momentos segundos mixtos de superficie vistos

    anteriormente.

    Considrese el cuerpo representado en la figura, el

    cual tiene un sistema de coordenadas xyz con origen

    en el centro de masa G del cuerpo y un sistema de

    coordenadas xyz con origen en el punto O y ejes paralelos a los anteriores. En la figura se observa

    que

    zzzyyyxxx

    mmmmmm

    yx dmyxdmxydmyxdmyxdmyyxxdmyxI Por tanto,

    0;0; mm

    xyG

    m

    dmzdmyIdmyxcomo

    tenemos que: mxzIImzyIImyxII zxGxzyzGzyxyGyx

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    Problema

  • Facultad de Ingeniera

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    En algunos casos, en el anlisis dinmico de cuerpos, hay que determinar ejes

    principales y momentos de inercia mximo y mnimo.

    El problema estriba en transformar momentos y productos de inercia fcilmente

    calculables respecto a un sistema de coordenadas en los correspondientes a

    otro sistema xyz de igual origen O pero inclinados respecto a los ejes xyz.

    Considrese el cuerpo representado en la figura,

    en donde el eje x forma los ngulos xx, xy y xz con los ejes x, y y z respectivamente.

    El momento de inercia Ix es, por definicin:

    m

    x dmrI2

    Desarrollando y realizando un anlisis similar al que se realiza para localizar

    los ejes principales y determinar los momentos segundos de superficie

    mximo y mnimo, se pueden localizar los ejes principales de inercia y

    determinar los momentos de inercia mximo y mnimo.

    Momentos de inercia principales

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    7MA. SEMANA

    Armaduras y marcos.

    Armaduras planas.

    Mtodo de los nudos y secciones. Marcos.

    Seminario y 4ta prctica calificada

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    La determinacin de las reacciones en los apoyos vista en el tema anterior slo es el primer paso del anlisis de las estructuras y mquinas.

    En este tema utilizaremos las ecuaciones de equilibrio (EQ) para determinar las fuerzas en los nudos de estructuras compuestas de miembros conectados

    por pasador.

    Este paso es necesario para elegir las sujeciones (tipo, tamao, material, etc.) que se utilicen para mantener unida la estructura.

    La determinacin de las fuerzas interiores (Resistencia de materiales) es necesaria para proyectar los miembros que constituyan la estructura.

    Las fuerzas en los nudos siempre son, dos a dos, de igual mdulo y recta soporte, pero opuestas. Si no se separan del resto de la estructura por medio

    de un DSL, no habr que considerar estas parejas de fuerzas al escribir las

    EQ. Por tanto, para poder determinarlas habr que dividir la estructura en dos

    o ms partes. As, las fuerzas de los nudos se convertirn, en los puntos de

    separacin, en fuerzas exteriores en cada DSL y entrarn en las EQ. La

    aplicacin de estas EQ a las distintas partes de una estructura permitir

    determinar todas las fuerzas que actan en las conexiones.

    Introduccin

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    1.- Armaduras, estructuras compuestas totalmente por

    miembros de dos fuerzas. Las armaduras constan

    generalmente de subelementos triangulares y estn

    apoyadas de manera que se impida todo movimiento. Su

    estructura ligera puede soportar una fuerte carga con un

    peso estructural relativamente pequeo.

    Ejemplo: Puente de la figura

    2.- Entramados, estructuras que siempre contienen al

    menos un miembro sobre el que se ejercen fuerzas

    entres o ms puntos. Los entramados tambin se

    construyen y apoyan de manera que se impida su

    movimiento.

    Las estructuras tipo entramado que no estn totalmente

    inmovilizadas reciben el nombre de mquinas o

    mecanismos.

    Ejemplo: Mesa de la figura

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    La Armadura es una estructura compuesta por miembros usualmente rectos

    unidos por sus extremos y cargada solamente en estos puntos de unin

    (nudos). La estructura ligera de una armadura proporciona, para grandes luces,

    una resistencia mayor que la que proporcionaran muchos tipos de estructura

    ms recios.

    Las Armadura planas estn contenidas en un

    solo plano y todas las cargas aplicadas deben

    estar contenidas en l. Ejemplo: Se utilizan a

    menudo por parejas para sostener puentes. Las

    cargas sobre el piso son transmitidas a los

    nudos ABCD por la estructura del piso.

    Las Armadura espaciales son estructuras que

    no estn contenidas en un solo plano y/o estn

    cargadas fuera del plano de la estructura.

    Ejemplos: Grandes antenas, molinos de viento,

    etc.

    Armaduras planas

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    1.- Los miembros de las armaduras estn unidos solo

    por sus extremos. Aunque en la realidad haya

    miembros que cubran varios nudos.

    2.- Los miembros de la armadura estn conectados

    por pasadores exentos de rozamiento por lo que no

    hay momentos aplicados a los extremos de los

    miembros.

    3.- La armadura slo est cargada en los nudos. Los

    miembros suelen ser largos y esbeltos por lo que no

    pueden soportar momentos o cargas laterales fuertes.

    4.- Se pueden despreciar los pesos de los miembros.

    En la prctica, es corriente suponer que la mitad del

    peso de cada miembro se ejerce sobre cada uno de

    los dos nudos que lo conectan.

    En el anlisis de armaduras se formulan

    cuatro hiptesis fundamentales:

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    El resultado de estas cuatro hiptesis es que todos los

    miembros de la estructura idealizada son miembros de

    dos fuerzas. (figura).

    Tales estructuras son mucho ms fciles de analizar que

    otras ms generales con igual nmero de miembros.

    El error resultante suele ser suficientemente pequeo

    para justificar las hiptesis.

    En su forma ms sencilla, una

    armadura consiste en un conjunto

    de miembros de dos fuerzas unidos

    por pasadores exentos de

    rozamiento (figura).

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    Cuando un nudo ejerce una fuerza que tira del extremo de un miembro, ste

    ejerce una reaccin que tambin tira del nudo. (Principio de accin y

    reaccin).

    Las fuerzas que tiran del extremo de un miembro se denominan fuerzas de traccin o de tensin y tienden a alargar el miembro.

    Las fuerzas que aprietan el extremo del miembro se denominan fuerzas de compresin y tienden a acortarlo.

    Los miembros largos y esbeltos que constituyen una armadura son muy

    resistentes a la traccin pero tienden a sufrir flexin o pandeo cuando se

    someten a cargas compresivas fuertes, por lo que en estos casos debern

    ser ms gruesos o debern riostrarse.

    Uno de los extremos de una armadura de puente grande

    se suele dejar flotar sobre un apoyo de zapata o de rodillo.

    Aparte del requisito matemtico (problema equilibrio

    Plano: 3 reacciones de apoyo) va a permitir la dilatacin

    o contraccin por causas trmicas.

    En el caso de los miembros de dos fuerzas, las fuerzas estn dirigidas

    segn la recta que une sus puntos de aplicacin.

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    Para mantener su forma y resistir las grandes cargas que se le apliquen,

    las armaduras han de ser estructuras rgidas. El elemento constitutivo

    bsico de toda armadura es el tringulo ya que es la estructura rgida ms

    sencilla.

    A menudo se dice que una armadura es

    rgida si conserva su forma al sacarla de sus

    apoyos o cuando uno de sus apoyos puede

    deslizar libremente. Ejemplo:

    Por otro lado, la armadura de la 2 figura se

    dice que es una armadura compuesta y la

    falta de rigidez interna se compensa mediante

    una reaccin de apoyo exterior ms. Ejemplo:

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    El elemento constitutivo bsico de toda armadura es el tringulo. Las

    armaduras grandes se construyen uniendo varios tringulos.

    Armaduras simples: Estas se disean a partir de un

    elemento triangular bsico (tringulo ABC), luego se

    aaden, uno a uno, elementos triangulares

    adicionales uniendo un nuevo nudo (D) a la armadura

    y utilizando dos nuevos miembros (BD y CD) y as

    sucesivamente.

    Las armaduras de la pgina anterior no son simples.

    La armadura simple, al estar constituida tan solo por elementos

    triangulares, siempre ser rgida. Como cada nuevo nudo trae con l dos

    nuevos miembros, se cumple que en una armadura simple plana:

    32 nm Siendo m el n de miembros y n el n de nudos.

    Segn el mtodo de los nudos, sta es exactamente la condicin

    necesaria para garantizar la resolubilidad de la armadura simple plana,

    aunque no es vlida para otro tipo de armaduras.

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    Consiste en desmontar la armadura dibujando por separado el DSL de cada

    miembro y cada pasador y aplicarles las condiciones de equilibrio.

    Mtodo de los nudos

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    Los DSL de los miembros de la armadura solo tienen fuerzas axiales

    aplicadas en sus extremos en virtud de la hiptesis formuladas anteriormente.

    El smbolo TBC representa la fuerza incgnita en el miembro BC (TBC = TCB).

    Al conocer las rectas soporte de los miembros solo faltara determinar el

    mdulo y sentido de las fuerzas en los mismos.

    El sentido de la fuerza se tomar del signo de TBC.

    Las fuerzas que apuntan hacia fuera del miembro se denominan fuerzas de

    traccin o de tensin y tienden a estirar el miembro.

    Las fuerzas que apuntan hacia el miembro se denominan fuerzas de

    compresin y tienden a comprimirlo.

    Aun cuando algunos intentan prever el sentido de las fuerzas, no es necesario

    hacerlo, por lo que dibujaremos los DSL como si todos los miembros estuvieran

    sometidos a traccin. As, el valor negativo de una fuerza indicar que el

    miembro est sometido a compresin.

    Consideraciones generales del mtodo de los nudos

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    De acuerdo con el principio de accin y reaccin, la fuerza que un pasador

    ejerce sobre un miembro es igual y opuesta a la que el miembro ejerce

    sobre el pasador.

    El anlisis de la armadura se reduce a considerar el equilibrio de los nudos

    ya que el equilibrio de los miembros no aporta ms informacin que la

    igualdad de fuerzas en los extremos.

    Como en cada nudo actan fuerzas concurrentes coplanarias, el equilibrio

    de momentos no dar informacin til con lo que solo se analiza el equilibrio

    de fuerzas. Para cada nudo R = 0 dar lugar a 2 ecuaciones escalares

    independientes:

    Una armadura plana con n pasadores dar un total de 2n ecuaciones

    escalares independientes con las que calcularemos las m fuerzas en los

    miembros y las 3 reacciones en los apoyos de una armadura simple.

    00 yx FyF

    Consideraciones generales del mtodo de los nudos

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    Si existe un nudo con solo dos fuerzas incgnitas, las dos ecuaciones para

    este nudo se pueden resolver independientemente del resto de ecuaciones.

    Si no existe un tal nudo, suele poderse crear resolviendo primero las EQ de

    la armadura en su conjunto.

    Los nudos se resuelven de esta manera uno tras otro hasta que se

    conozcan todas las fuerzas.

    Una vez determinadas todas las fuerzas, deber hacerse un resumen de

    todas las fuerzas de los miembros indicando en cada una si es de traccin o

    d compresin.

    Si se utiliza primeramente el equilibrio global para determinar las

    reacciones en los apoyos y ayudar a iniciar el mtodo de los nudos,

    entonces tres de las 2n EQ de los nudos sern superabundantes y se

    podrn utilizar para comprobar la solucin.

    Si no es as, es el equilibrio global el que puede utilizarse para comprobar

    la solucin.

    Consideraciones generales del mtodo de los nudos

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    Problema

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    Problema

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    Problema

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    1 Cuando slo dos miembros no colineales forman un nudo y a ste no hay

    aplicada ni carga exterior ni reaccin de apoyo, los miembros sern de fuerza nula.

    Ejemplo:

    En este caso se podran suprimir

    los dos miembros BC y CD, sin

    que viera afectada la solucin e

    incluso la estabilidad de la

    armadura.

    Sucede a menudo que ciertos miembros de una armadura dada no soportan

    carga. Esto suele deberse a una de las dos causas generales.

    Miembros de fuerza nula

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    2 Cuando tres miembros forman un nudo en el cual dos de los miembros sean

    colineales y el tercero forme ngulo con ellos, el miembro no colineal lo ser de

    fuerza nula si al nudo no hay aplicada fuerza exterior ni reaccin de apoyo. Los

    dos miembros colineales soportan cargas iguales.

    Ejemplo:

    En este caso estos miembros de fuerza nula no pueden suprimirse, sin ms,

    de la armadura y descartarlos. Son necesarios para garantizar la estabilidad

    de la armadura, tal y como se indica a continuacin.

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    Si se suprimieran los miembros de fuerza nula AD y BD, nada impedira que

    una pequea perturbacin desplazara ligeramente el pasador D y destruyera

    el alineamiento de los miembros.

    La armadura ya no estara esttico, el pasador D seguira movindose hacia

    afuera y la armadura se derrumbara.

    As pues, no hay que apresurarse a descartar miembros de una armadura

    slo por que no soporten carga para una cierta configuracin. Tales miembros

    son a menudo necesarios para soportar parte de la carga cuando la carga

    aplicada vare y casi siempre son necesarios para garantizar la estabilidad de

    la armadura.

    DECDy

    DECDx

    TTF

    TTF

    0

    0

    Pero el equilibrio del pasador C

    exige que TCD no sea nula. Con

    lo que:

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    Problema

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    Mtodo de las secciones

    La armadura se divide solo en dos pedazos.

    Como la armadura entera est en equilibrio cada uno

    de los pedazos es tambin un cuerpo en equilibrio.

    Ejemplo: La armadura de la figura se puede dividir en

    dos partes haciendo pasar una seccin imaginaria aa

    que corte a alguno de sus miembros.

    La seccin deber cortar la armadura de manera que

    se puedan dibujar DSL completos para cada uno de

    los pedazos.

    En cada uno hay que incluir la fuerza que sobre cada

    miembro cortado ejerce la otra parte del miembro que

    ha quedado fuera.

    As pues, para hallar la TCF, la seccin deber cortar

    ese miembro. Para cada cuerpo rgido podrn

    escribirse 3 EQ independientes. En total 6 ecuaciones

    para despejar 6 incgnitas (las fuerzas en los tres

    miembros cortados y las 3 reacciones en los apoyos).

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    Geolgica, Minera y

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    Podremos simplificar la resolucin de las ecuaciones si se determinan las

    reacciones de los apoyos a partir del equilibrio de toda la armadura antes de ser

    seccionada.

    Si una seccin cortara cuatro o ms miembros cuyas fuerzas no se

    conocieran, el mtodo de las secciones no generara bastantes EQ para

    despejar todas las fuerzas incgnitas.

    En ocasiones, no puede encontrarse una seccin que corte no ms de 3

    miembros y pase a travs de un miembro de inters dado. En tal caso, podr

    ser necesario dibujar una seccin que atraviese un miembro prximo y despejar

    primero las fuerzas en l y posteriormente aplicar el mtodo de los nudos a un

    nudo prximo o el de la secciones a una seccin que contenga el miembro de

    inters (problema ejemplo 1).

    Ventajas:

    Suele poderse determinar la fuerza en un miembro cercano al centro de una armadura grande sin haber obtenido primero las fuerzas en el resto de

    la armadura con lo que la posibilidad de error se reduce de manera

    importante.

    Puede servir de comprobacin cuando se utilice el mtodo de los nudos o un programa de ordenador para resolver una armadura.

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    PROBLEMA EJEMPLO 1

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    PROBLEMA

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    PROBLEMA

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    Considerando un corte transversal en la

    seccin aa del miembro recto de la figura,

    sobre la superficie de corte habr una

    distribucin compleja de fuerzas que podra

    sustituirse por una fuerza y un par

    equivalentes.

    Al aplicar las EQ al DSL, estas exigen que

    sea nula la componente cortante V, que sea

    nula la componente M del momento y que la

    componente axial P del sistema equivalente

    fuerza-par sea de igual mdulo y direccin

    pero de sentido opuesto a T.

    Es decir, si las fuerzas en los extremos de un

    miembro recto de dos fuerzas tiran del

    miembro, las fuerzas que se ejerzan sobre

    cualquier seccin del miembro representarn

    tambin una fuerza axial que tire de dicha

    seccin.

    Fuerzas en miembros de dos fuerzas rectos y curvos

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    Si el miembro de dos fuerzas es curvo, las fuerzas en sus

    extremos actuarn segn la recta que une los puntos de

    aplicacin de las fuerzas.

    Si se corta el miembro transversalmente en la seccin aa, se

    tendr una distribucin compleja de fuerzas sobre la seccin

    que podra sustituirse por un sistema fuerza-par equivalente.

    Al aplicar las EQ al DSL, estas exigen ahora que la resultante

    R de las componentes axial P y cortante V del sistema fuerza-

    par equivalente sea de igual mdulo y direccin pero de

    sentido opuesto a T. Como las fuerzas R y T no son

    colineales, el equilibrio de momentos exige ahora que

    Por tanto, el diseo de miembros rectos de dos fuerzas slo

    precisa considerar fuerzas axiales, mientras que los

    miembros curvos de dos fuerzas deben disearse para resistir

    fuerzas cortantes V y momentos flectores M, as como fuerzas

    axiales P. Complica ms an el problema el hecho de que los

    valores de V, M y P dependen de donde se corte el miembro.

    0. dTM

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    PROBLEMA

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    Armaduras espaciales

    Son armaduras cuyos nudos no se encuentren todos en un

    plano y/o cuyos apoyos y cargas no sean coplanarios.

    El equivalente tridimensional del tringulo es el tetraedro.

    Una armadura espacial simple se forma aadiendo

    unidades tetradricas a la armadura con lo que son siempre

    rgidas.

    Como ahora cada nuevo nudo lleva consigo 3 nuevos

    miembros, la relacin entre los n nudos y los m miembros

    vendr dado por: m = 3n 6. Estas armaduras, al igual que las planas, se pueden analizar

    utilizando el mtodo de los nudos o el de las secciones:

    Mtodo de los nudos: al aplicar las EQ en cada nudo obtendremos 3n ecuaciones para calcular las m fuerzas en

    los miembros y las 6 reacciones de apoyos.

    Mtodo de las secciones: la aplicacin de las EQ a las dos secciones darn 12 EQ (6 c.u.) suficientes para determinar

    las 6 reacciones de apoyos y 6 fuerzas de miembros internas

    (suele ser difcil hacer pasar una seccin que no corte a ms

    de 6 miembros).

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    PROBLEMA

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    - 92 -

    PROBLEMA

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    Entramados y mquinas

    Aun cuando los entramados y las mquinas pueden contener tambin uno o

    ms miembros de dos fuerzas, contienen al menos un miembro sobre el

    que se ejercen fuerzas en ms de dos puntos o sobre el cual acten fuerzas

    y momentos.

    Los entramados a su vez son estructuras rgidas mientras que las mquinas

    no lo son. Ejemplos:

    Mquina Entramado

    Esta estructura no

    es rgida en el

    sentido de que

    depende de sus

    apoyos para

    mantener su forma.

    La falta de rigidez

    se compensa con

    una reaccin ms

    de los apoyos.

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    En la mquinas el equilibrio global no es suficiente para determinar las 4

    reacciones en los apoyos. La estructura debe desmenbrarse y analizarse aun

    cuando lo nico que se pida sean las reacciones en los apoyos.

    Mas concretamente, el trmino mquina suele utilizarse para describir objetos

    que se utilicen para amplificar el efecto de las fuerzas (tenazas, pinzas,

    cascanueces, etc.) En cada caso, se aplica al mango del dispositivo una fuerza

    de entrada y este elemento aplica una fuerza de salida mucho mayor a donde

    sea. Deben desmenbrarse y analizarse aun cuando lo nico que se pida sea la

    relacin entre las fuerza aplicada y de salida.

    El mtodo de resolucin de entramados y mquinas consiste en desmembrar las

    estructuras, dibujar el DSL de cada componente y escribir las EQ para cada

    DSL.

    En el caso de armaduras, al conocerse la direccin de la fuerza en todos los

    miembros, el mtodo de los nudos se reduca a resolver problemas de equilibrio

    del punto. Si embargo, como algunos miembros de los entramados y mquinas

    no son miembros de dos fuerzas, no se conocen las direcciones de las fuerzas

    en dichos miembros con lo que su anlisis consistir en resolver el equilibrio de

    un sistema de cuerpos rgidos.

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    Entramados

    El la figura tenemos una mesa en la que ninguno de

    sus miembros lo es de dos fuerzas. Adems, aun

    cuando pueda doblarse la mesa desenganchando el

    tablero de las patas, en su utilizacin normal la mesa

    es una estructura rgida estable y por tanto un

    entramado.

    1 Anlisis de la estructura completa. Dibujamos su

    DSL y escribimos las EQ:

    0.3,0.6,0

    0

    0

    WDM

    WDAF

    AF

    yA

    yyy

    xx

    dan las reacciones en los apoyos:

    A continuacin, se desmiembra la mesa y se dibujan

    por separado los DSL de cada una de sus partes.

    220

    WD

    WAA yyx

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    Teniendo en cuenta el principio

    de accin y reaccin, al dibujar

    los DSL, las fuerzas que un

    miembro ejerce sobre otro

    debern ser de igual mdulo y

    direccin, pero de sentido

    opuesto, que las fuerzas que el

    segundo miembro ejerce sobre

    el primero.

    Aun cuando no todos los miembros de un entramado puedan ser

    miembros de dos fuerzas, es posible e incluso muy probable, que uno

    o varios lo sean. Hay que aprovechar dichos miembros y mostrar que

    las fuerzas correspondientes se ejercen en su direccin, que es

    conocida. Pero, hay que estar seguros antes de hacer esta

    simplificacin. En el anlisis de entramados, al contrario que ocurre con

    las armaduras, rara vez resulta til analizar por separado el equilibrio de

    los pasadores.

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    En la mayora de los casos, no importa a qu miembro est unido un pasador

    cuando se desmiembra la estructura.

    Sin embargo, existen algunas situaciones particulares en las que s importa:

    Cuando un pasador conecta un apoyo y dos o ms miembros, el pasador debe asignarse a uno de los miembros. Las reacciones del apoyo estn aplicadas al

    pasador de este miembro.

    Cuando un pasador conecta dos o ms miembros y a l est aplicada una carga, el pasador deber asignarse a uno de los miembros. La carga estar aplicada al

    pasador de este miembro.

    Tambin hay que tener cuidado cuando uno o ms miembros que concurran en un

    nudo sea miembro de dos fuerzas, siendo recomendables las dos reglas siguientes:

    Los pasadores no deben nunca asignarse a miembros de dos fuerzas. Cuando todos los miembros que concurran en un pasador sean miembros de dos

    fuerzas, deber suprimirse y analizarse por separado dicho pasador, como se

    hace en el mtodo de los nudos para las armaduras.

    Para cada parte tenemos 3 EQ, en total 9 EQ para hallar la 6 fuerzas incgnitas

    restantes (Bx, By, Cx, Cy, Ex y Ey). La obtencin previa de las reacciones en los

    apoyos a partir del equilibrio global del entramado ha reducido a 3 de estas EQ a

    una mera comprobacin.

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    Mquinas

    El mtodo anterior tambin se utiliza para analizar

    mquinas y otras estructuras no rgidas.

    Ejemplo: Prensa de ajos de la figura.

    Las fuerzas H1 y H2 aplicadas a las empuaduras

    (fuerzas de entrada) se convierten en las fuerzas

    G1 y G2 (fuerzas de salida) aplicadas al diente de

    ajo.

    El equilibrio de toda la prensa solo da H1 = H2; No

    da informacin acerca de la relacin entre las

    fuerzas de entrada y de salida. Para ello, habr que

    desmembrar la mquina y dibujar DSL para cada

    una de sus partes. Entonces:

    La razn de las fuerzas de salida a las de la

    entrada se denomina desarrollo mecnico (DM) de

    la mquina. En nuestro caso valdra:

    Hb

    baGbGHbaM B

    )(0

    b

    baDM

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    PROBLEMA

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    PROBLEMA

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    - 101 -

    PROBLEMA, otra resolucin

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    8VA. SEMANA

    EXAMEN PARCIAL