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CARPETA DE TRABAJOS PRACTICOS CORRESPONDIENTE AL CICLO 2021 Carrera: INGENIERIA QUIMICA/MINAS Docentes Habilitados : Ing. Guillermo Quispe; Ing Ruben Seluy; Ing Marcelo Janin INTEGRANTES GRUPO DE TRABAJO: * Antonio, Castillo LU: 1272 * Elizabeth Tamara, Chosco LU:1150 * Alex Rodrigo, Copa LU:1439 * Cesar Ariel, Cruz OBSERVACIONES: FIRMA DOCENTE: FECHA APROBACION: UNIVERSIDAD NACIONAL DE JUJUY FACULTAD DE INGENIERÍA LU:1272 DAMIAN Rectángulo CÁTEDRA: ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES Comisión de Ingeniería Química y de Minas Trabajo Práctico N°2: EQUILIBRIO Y REACCIONES 1- Determinar: a) el nº de restricciones de vínculo. b) comparar con el nº de ecuaciones disponibles. c) determinar si se trata de un sistema hipo, iso o hiperestático y justificar matemáticamente. A corregir: P1- b) y f) corregir es un mecanismo, concluyan Corrección 2- Dibujar un diagrama de sólido libre correcto y completo de cada uno de los cuerpos que se describen. Tómense en cuenta los pesos de los cuerpos sólo cuando se indique la masa. Deben rotularse todas las fuerzas, conocidas o no. (Nota: El sentido de algunas componentes de reacción no siempre puede determinarse sin cálculos numéricos). (Para los alumnos) A corregir: P2 6) corregir 3- Todas las estructuras son hiperestáticas. Describir al menos una modificación de los apoyos para cada caso que convierta en isostática la estructura correspondiente. ESTRUCTURA MODIFICACIÓN Tenemos que eliminar el apoyo del medio, y reemplazar otro por un apoyo fijo. Hay que eliminar el rodillo, porque el empotramiento puede mantener el equilibrio por si solo. Aquí basta con eliminar la cuerda que une a la estructura a la pared. En este caso es necesario cambiar el apoyo fijo de más abajo por un apoyo móvil. Una solución es cambiar uno de los apoyos por uno móvil, pero que se apoye en un plano paralelo a la barra. Cambio uno de apoyo fijos por un rodillo para que la estructura deje de ser hiperestática. 4- En cada uno de los cinco ejemplos siguientes se presenta en la ilustración de la izquierda el cuerpo a aislar, mientras que a la derecha se presenta un diagrama de sólido libre (DSL) erróneo o incompleto. Háganse en cada caso los cambios o adiciones necesarios para conseguir un diagrama de sólido libre correcto y completo. Los pesos de los cuerpos son despreciables salvo que se indique otra cosa. Por razones de sencillez se omiten cotas y valores numéricos. Consignas de Reflexión a) ¿Cuándo se considera que un cuerpo es hiperestático e hipostático? Cuando los vínculos son sólo necesarios para restringir los grados de libertad del cuerpo, el sistema se llama “isostático”. Si existen más vínculos de los necesarios, entonces el sistema se llama “hiperestático”. Si existen menos vínculos de los necesarios, el sistema se denomina “hipostático”. b) ¿Cuál son las condiciones de equilibrio gráficas y analíticas y cuál es su aplicación más importante? Las condiciones de equilibrio gráficas son: Tiene que ser cerrado tanto el Polígono Vectorial como el Polígono Vectorial, si se trata de un sistema de fuerzas no concurrentes, o únicamente el Polígono Vectorial, si se trata de un sistema de fuerzas concurrentes. Las condiciones de equilibrio analíticas son: Tienen que ser nulas ambas componentes de la resultante del sistema, si se trata de un sistema de fuerzas concurrentes y, además, de la condición mencionada anteriormente también tiene que ser nula la sumatoria de momentos de las fuerzas del cuerpo respecto de cualquier punto del plano, si se trata de un sistema de fuerzas no concurrentes. La aplicación más importante es el estudio del equilibrio de un cuerpo rígido que consiste básicamente en conocer todas las fuerzas, incluidos los pares, que actúan sobre él para mantener ese estado. 5- Determinar las reacciones de vínculo de las siguientes estructuras: A corregir: P5 a) Calcular la intensidad de la reacción A y su dirección, luego lo ubica en el apoyo correspondiente. 6- Para el marco y las cargas mostradas, determine las reacciones (gráfica y analíticamente) para: a) α = 30 º Método analítico: Método Grafico: E1= 1 cm:50 mm E=1 cm: 30 N 7- a) Un soporte está cargado y apoyado según se indica en la fig. Determinar las reacciones en los poyos A y B. Despréciese el peso del soporte. 𝑹𝒂 = 𝟏𝟗𝟒𝟏, 𝟔𝟓 𝑵 𝜽 = 𝟓𝟓, 𝟓° b) Dos vigas están cargadas y apoyadas según se indica en la fig. Determinar las reacciones en los apoyos A, B y C. Despréciese los pesos de las vigas. Resolución figura 1: Resolución figura 2 c) Una grúa fija, que pesa 2 t, de usa para levantar una carga de 5 t. Determinar la reacciones en A y B. Consignas de reflexión a) ¿Podría estar constituido el apoyo A con una articulación móvil y el B con una articulación fija? Si, se tendría el mismo caso, el número de vinculaciones sería igual al número de libertad, la resta entre ambo daría cero, por lo que estaríamos en presencia de un sistema isostático. b) ¿Podría estar ambas constituidas por dos articulaciones fijas? En este caso tendríamos que el número de incógnitas seria mayor al número de ecuaciones, estaríamos en presencia de un sistema hiperestático. c) ¿Podría estar ambos extremos rígidamente empotrados? Justifique todo ese análisis. Se da el mismo caso anterior el número de incógnitas seria mayor al número de ecuaciones, estaríamos en presencia de un sistema hiperestático. 8- Para la carga aplicada sobre la viga que se muestra en la figura, determine las reacciones en los apoyos cuando wo = 1,5 kN/m- B) Determine además : 8.1) la carga distribuida wo en el extremo D de la viga ABCD para la cual la reacción en B es cero y 2) las reacciones correspondientes en C. 9- El marco de la figura sostiene una parte del techo de un pequeño edificio. Se sabe que la tensión en el cable es de 150 kn. a) Determinar las reacciones en el apoyo fijo E. b) Hallar la Tensión en el cable A1A2, suponiendo un suelo horizontal perfectamente liso, sin rozamiento. CÁTEDRA: ESTÁTICA Y RESISTENCIA DE MATERIALES