Simplificación adicional de un sistema de fuerza y par - Ejemplo 1

Reemplace el sistema de fuerza y momento de par que actúa sobre la viga de la figura 4-44a por una fuerza resultante equivalente y encuentre la distancia, medida desde el punto O, en la que su línea de acción interseca con la viga.

Simplificación adicional de un sistema de fuerza y par - Procedimiento para el análisis

 La técnica para reducir un sistema de fuerzas coplanares o paralelas a una sola fuerza resultante sigue un procedimiento similar al descrito en la sección anterior.

• Establezca los ejes x, y, z y localice la fuerza resultante FR a una distancia arbitraria del origen de coordenadas.

Suma de fuerzas.

• La fuerza resultante es igual a la suma de todas las fuerzas en el sistema.

• Para un sistema de fuerzas coplanares, descomponga cada fuerza en sus componentes x y y. Las componentes positivas están dirigidas a lo largo de los ejes x y y positivos, y las componentes negativas están dirigidas a lo largo de los ejes x y y negativos.

Suma de momentos.

• El momento de la fuerza resultante con respecto al punto O es igual a la suma de todos los momentos de par en el sistema, más los momentos con respecto al punto O de todas las fuerzas del sistema.

• Esta condición de momento se usa para encontrar la ubicación de la fuerza resultante desde el punto O. 

Simplificación adicional de un sistema de fuerza y par - Sistema de fuerzas coplanares Parte 1

 En el caso de un sistema de fuerzas coplanares, las líneas de acción de todas las fuerzas pertenecen al mismo plano, figura 4-41a, y por ende la fuerza resultante

 

Simplificación adicional de un sistema de fuerza y par - Sistema de fuerzas concurrentes.

Como un sistema de fuerzas concurrentes es aquel en el que las líneas de acción de todas las fuerzas se intersecan en un punto común O, figura 4-40a; entonces, el sistema de fuerzas no produce ningún momento con respecto a este punto. En consecuencia, el sistema equivalente puede representarse mediante una sola fuerza resultante 

Simplificación adicional de un sistema de fuerza y par

 En la sección anterior desarrollamos una forma de reducir un sistema de fuerza y momento de par que actúa sobre un cuerpo rígido a una fuerza resultante FR equivalente que actúa en un punto específico O y un momento de par resultante (MR)O. El sistema de fuerzas puede reducirse aún más a una sola fuerza resultante equivalente, siempre que las líneas de acción de FR y (MR)O sean perpendiculares entre sí. Debido a esta condición, solamente los sistemas de fuerzas concurrentes, coplanares y paralelos se pueden simplificar aún más.