Trabajo mecánica de sólidos

Contenido

Introducción        4

Justificación        5

Objetivos        6

Fuerzas        8

Primera Ley de Newton        9

Inercia        9

Segunda Ley de Newton        10

Unidades de fuerza y masa        10

Peso        11

Tercera Ley de Newton        11

Condiciones de equilibrio de una partícula.        12

Diagrama de cuerpo libre        13

Ecuaciones de equilibrio        14

Pascal        15

Apoyos de vigas        16

Deformación de miembros        17

Diagrama de cortante-momento        18

Tensión y compresión        18

Carga normal        19

Carga concentrada        20

Cargas permisibles        20

Esfuerzo        21

Esfuerzo Permisible        22

Esfuerzo Residual        23

Tensor Esfuerzo        24

Torsión        25

Flexión Pura        25

Factor de seguridad        26

Deformación unitaria        27

Diagrama esfuerzo-deformación unitaria        27

Propiedades de los materiales        28

Rigidez        29

Resistencia        29

Resiliencia        30

Tenacidad        30

Ductilidad        31

Plasticidad        32

Ley de Hooke        32

Limite elástico        33

Módulo de Young        33

Relación de Poisson        34

Propiedades de diseño        35

Carga, demanda y deformaciones        35

Análisis de Casos        36

Conclusiones        37

Bibliografía        38

Glosario        39

Anexos        40

Apoyos en Vigas        40

Carga normal        41

Diagrama de Cuerpo Libre        41

Pascal        42

Tensor Esfuerzo        42

Esfuerzo        43

Normal        43

Cortante        44

Deformación Unitaria        45

Extensómetro Típico        45

Diagrama esfuerzo-deformación unitaria        46

Ley de Hooke        46

Relación de Poisson        47

Deformación de miembros        47

Propiedades mecánicas de los materiales        48

Esfuerzo Residual        50

Introducción

Esta investigación trata sobre el análisis de las fuerzas externas que actúan sobre los diferentes materiales, para una mejor compresión de esto, es necesario definir el concepto de fuerza, desde sus principios, hasta conocer sus componentes, razones y limitaciones.

Para la ayuda del entendimiento, es necesario representar las fuerzas en un diagrama de cuerpo libre para definir y tener una idea de que es lo que trata.

Es importante conocer las reacciones que resultaran de la edificación de las diferentes fuerzas y fenómenos, estas reacciones se darán en los apoyos.

La resistencia que presentan los materiales tiene como fin elaborar métodos simples de cálculo, aceptables, desde un punto de vista práctico, de los elementos típicos más frecuentes de las construcciones, empleando en el ellos diversos procedimientos aproximados. La necesidad de obtener resultados concretos al resolver los problemas prácticos nos obliga a demostrar nuestros resultados en algo concreto que pueda ser justificado en un caso de la vida cotidiana.

Al estudiar los elementos ya sean vigas, estructuras o edificios, conoceremos que están atados a deformaciones producidas por esfuerzos y por agentes ajenos a sus cuerpos, teniendo en cuenta estas deformaciones es posible construir de una manera eficiente y compatible con la el bien común de las demás personas, el factor de seguridad es esta garantía, claro está, que el uso cotidiano llevara a cualquier tipo de elemento a una fatiga que limitara su vida útil.

Justificación

Este trabajo es importante por qué dará a conocer el comportamiento de los materiales en una construcción, se definirán con la ayuda de los resultados el comportamiento que tendrá cada elemento ante el impacto de algún fenómeno externo a la estructura, esto dejara y pondrá a prueba el ingenio y la capacidad de las personas a mando de la construcción.

También es fundamental en el desarrollo de los futuros ingenieros para ir familiarizando todos estos conceptos.

Es fundamental como estudiante, aprender a realizar de una manera correcta las ecuaciones o problemas que se presenten, para tener una idea solida de que será a lo que algún día se presente en mi vida.

Este trabajo de investigación tiene como fin adquirir más conocimiento sobre la ingeniería, específicamente en el análisis del comportamiento mecánico de los materiales debido al impacto de las fuerzas externas.

Objetivos

• Identificar el comportamiento mecánico de los materiales provocado por las diferentes fuerzas externas a las cuales están sometidas. Mediante el estudio de todos los componentes, fenómenos o aplicaciones a los cuales están atados los materiales es fundamental dar respuesta a la demanda con todas las herramientas de cálculo que serán expresadas en esta investigación.

• Expresar matemáticamente la deformación que sufre una barra por acción de un esfuerzo.

• Exponer el porcentaje de seguridad que no deberá ser sobrepasado por las cargas.

• Aplicar el conocimiento adquirido en clases para la resolución de problemas

Fundamentales de ingeniería.  

Marco Teórico

Fuerzas

“Usualmente imaginamos una fuerza como empujar o jalar un objeto, tal vez rápidamente, como se golpea una pelota de tenis con una raqueta. Esto quiere decir que se puede controlar la magnitud de la fuerza aplicada y también su dirección, de tal manera que la fuerza es una cantidad vectorial, parecida a la velocidad y la aceleración. Si usted jala un resorte este se deforma. Si jala un carro lo suficiente este se moverá. Cuando patea un balón se deforma por poco tiempo y se pone en movimiento, todos estos ejemplos se llaman fuerzas de contacto.

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