tal cual cayó — sin cambiar un número
Mecánica Aplicada · examen final del primer cuatrimestre
Examen final del primer cuatrimestre · 2023-2024
17 de enero de 2024 · 7 ejercicios · 8 resoluciones
Empieza sin mirar: abre cada ejercicio cuando vayas a por él. Las resoluciones están en la otra pestaña.
El momento en el origen sabiendo por dónde pasa el eje centralFundamentos del cálculo vectorial
Sea el sistema vectorial formado por tres vectores deslizantes:
Se sabe que el invariante escalar del sistema es 25 y que el eje central pasa por el punto P(3;2;5). Calcular el momento que producen los vectores respecto al origen O(0;0;0).
El momento resultante del sistema respecto del origen.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La longitud de arco y la tensión de la catenaria, deducidasCables
Para un cable que pesa por unidad de longitud de cable, deducir la longitud respecto del punto más bajo y la tensión para un punto P cualquiera del cable, a partir de las siguientes relaciones:
La expresión de la longitud de arco desde el punto más bajo y la de la tensión en un punto cualquiera.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La fuerza mínima para que un disco no ruede cuesta abajoRozamiento
Un disco de masa y radio y resistencia a la rodadura está colocado encima de un plano inclinado que forma un ángulo con la horizontal. En el centro del disco, se aplica una fuerza paralela al plano, para que el disco no comience a rodar hacia abajo. Determinar el valor mínimo de y el coeficiente de rozamiento mínimo para asegurar la rodadura.
La fuerza mínima paralela al plano y el coeficiente de rozamiento mínimo para que el disco ruede sin deslizar.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La tensión cortante y el momento torsor en una sección circularFundamentos de resistencia de materiales
Torsión en una sección circular: deducir la relación entre las tensiones cortantes y el momento torsor.
La relación entre la tensión cortante en un punto de la sección y el momento torsor, deducida.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La barra sujeta por un resorte y un cable, en sólido libreEstática del sólido rígido
El sistema plano de la figura consta de la barra AC, de masa y longitud , unida al suelo con una articulación fija en A y a la pared, en su punto C, a través de un resorte de constante y longitud en reposo . En el punto B, situado a distancia de A, se une un cable BD, de peso por unidad de longitud y que soporta una fuerza mínima Los puntos E, C y D están en la misma horizontal mientras que E y A se encuentran en la misma vertical. El valor del ángulo es .
Determinar:
a) (1p) Diagrama de sólido libre de la barra y componente vertical de la fuerza en B.
Redibujada a escala con los datos del enunciado, con L = 280 px. El cable está trazado con la catenaria que sale de la resolución, y por eso cuelga bastante menos que en el dibujo original, que es esquemático.
El diagrama de sólido libre de la barra y la componente vertical de la fuerza que el cable ejerce en B.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La fuerza del cable en su amarre DCables
El sistema plano de la figura consta de la barra AC, de masa y longitud , unida al suelo con una articulación fija en A y a la pared, en su punto C, a través de un resorte de constante y longitud en reposo . En el punto B, situado a distancia de A, se une un cable BD, de peso por unidad de longitud y que soporta una fuerza mínima Los puntos E, C y D están en la misma horizontal mientras que E y A se encuentran en la misma vertical. El valor del ángulo es .
Determinar:
b) (1p) Fuerza del cable en el punto D.
La misma figura del apartado a), a escala. D está a la altura de C, es decir, 0,15·L por encima de B: esa diferencia de cotas es la que decide la respuesta.
La tensión del cable en su amarre D, con su dirección.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La barra articulada a un disco, a punto de deslizar en ARozamiento
Una barra AB de masa y longitud está articulada en su extremo B al centro de un disco de radio y masa , sometido a un momento . El sistema se apoya en el suelo en A y C, siendo el coeficiente de rozamiento en A . Si el deslizamiento en A es inminente, determinar:
a) (0,5p) Diagramas del sólido libre del disco y de la barra.
b) (0,5p) Fuerza normal y de rozamiento en el punto A.
c) (0,5p) Momento aplicado al disco.
d) (0,5p) Fuerza normal y de rozamiento en C.
Redibujada a escala, con R = 90 px. El punto medio de la barra está a una distancia R de B, así que cae exactamente sobre el borde del disco, como en el original. El momento P va en sentido horario, que es el que dibuja el enunciado.
Las fuerzas normal y de rozamiento en A y en C y el momento P, con el deslizamiento en A inminente.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La viga con dos voladizos y el espesor de su sección en TFundamentos de resistencia de materiales
Para la viga de la figura, determinar:
a) (1p) Diagramas de esfuerzos cortantes y momentos flectores en función de y .
b) (1p) Si es el peso propio por unidad de longitud de la viga y siendo el peso específico del material y m:
b1) (0,5p) Tensión normal máxima (decir si es de tracción o compresión y la sección donde tiene lugar).
b2) (0,5p) Dimensión de la figura (en mm), siendo la tensión admisible por el material MPa.
Redibujada a escala: la viga con L = 105 px y la sección con e = 14 px. La sección es una T invertida, con el ala abajo: el centro de gravedad queda cerca del ala y lejos de la punta del alma.
Los diagramas de cortantes y flectores, la tensión normal máxima con su signo y su sección, y la dimensión e que agota los 200 MPa.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
El examen no publica solución. Todas estas resoluciones son propuesta nuestra y están pendientes de revisión.
El momento en el origen sabiendo por dónde pasa el eje central
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Sea el sistema vectorial formado por tres vectores deslizantes:
Se sabe que el invariante escalar del sistema es 25 y que el eje central pasa por el punto P(3;2;5). Calcular el momento que producen los vectores respecto al origen O(0;0;0).
El momento resultante del sistema respecto del origen.
- 01
Reconocer el camino
COMP1P está en el eje central y el invariante escalar vale 25. ¿Qué momento tiene el sistema en P?
Eso es. El eje central es el lugar de los puntos de momento mínimo, y ese momento tiene la dirección de y por módulo la proyección . Conocido en P, se lleva a O con la ecuación del campo de momentos.
Eso es el teorema de Varignon, y solo vale cuando el invariante escalar es nulo. Aquí : el sistema no se reduce a una resultante sola, sino a la resultante más un momento mínimo que no se anula en ningún punto.
El invariante es , un producto escalar, no un módulo. El módulo del momento mínimo es , y aquí : sale 5, no 25.
- 02
El módulo del momento mínimo
COMP2Con la resultante , ¿cuánto vale el módulo del momento en el eje central?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has tomado el invariante como si fuera el módulo. El invariante es , que es módulo por módulo: hay que dividir entre para quedarte con la proyección.
Eso es , el factor que multiplica al vector , no el módulo del momento. Multiplicado por da el módulo.
, así que . El módulo del momento mínimo es .
Desarrollo
- 03
El momento en el origen
COMP2Con , ¿cuánto vale ?
tres coordenadas entre paréntesis, separadas por comas — componentes separadas por comasEl signo del término de traslado. La ecuación del campo es : para ir de P a O el vector es , del punto nuevo al viejo. Fíjate en que este resultado también cumple , así que la comprobación del invariante no lo caza.
Te has quedado solo con , como si el momento en P fuera nulo. Eso es Varignon, y aquí no vale: con el momento en el eje central es el mínimo, . Compruébalo: tu vector da , no 25.
Has escrito el momento mínimo como , y no es unitario. O se usa o : las dos dan .
, y a eso se le suma .
Desarrollo
Comprobación: .
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Eso solo pasa si el invariante escalar es cero (Varignon). Con el momento en cualquier punto del eje central es el momento mínimo, , y olvidarlo da un perpendicular a que viola el propio dato del enunciado.
El razonamiento, en orden
La resultante es la suma de los tres vectores, , con módulo 5.
En el eje central el momento es el mínimo y va en la dirección de la resultante: .
Se lleva a O con el campo de momentos, , y sale .
Y se comprueba con el invariante: .
Resolución completa
La resultante. Es el invariante vectorial, la suma de los tres vectores libres equipolentes:
El momento en el eje central. El eje central es el lugar de los puntos de momento mínimo, y ese momento es paralelo a la resultante y tiene por módulo la proyección :
El traslado a O. Con la ecuación del campo de momentos, , tomando O como punto nuevo y P como viejo:
Comprobación. , que es el invariante escalar del enunciado. Y a la vuelta, llevando de nuevo a P, se recupera , paralelo a , como debe ser en un punto del eje central.
El error que el invariante no caza. Si se equivoca el signo del término de traslado sale , que también cumple : el producto vectorial es perpendicular a y no cambia la proyección. La comprobación que sí lo distingue es la de volver a P.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La longitud de arco y la tensión de la catenaria, deducidas
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Para un cable que pesa por unidad de longitud de cable, deducir la longitud respecto del punto más bajo y la tensión para un punto P cualquiera del cable, a partir de las siguientes relaciones:
La expresión de la longitud de arco desde el punto más bajo y la de la tensión en un punto cualquiera.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Para sacar de la curva , ¿de qué se parte?
Eso es justo lo que no hace una catenaria: el peso va por unidad de longitud de cable, no de abscisa. Si fuera por abscisa la curva sería una parábola, que es el otro caso del tema.
Eso es, y es donde entra la identidad del enunciado: con , la raíz es exactamente y la integral se hace sola.
Eso es la flecha del punto P, no la longitud del cable hasta él. Un tramo de cable casi horizontal es largo y apenas sube: las dos cosas no pueden coincidir.
- 02
Redactar la demostración
COMP4En papel, como lo entregarías: deduce y a partir de las dos relaciones del enunciado, y termina escribiendo en función de . Media cara.
Escríbela en papel antes de seguir. Aquí no hay hueco donde teclearla a propósito: lo que corrige el examen es tu folio, y compararlo es más útil que rellenar una casilla.
Lo que se puntúa
El elemento de arco y la derivada. Escribir y derivar la curva: .
Es el arranque obligado. Sin escribir no hay nada que integrar, y quien pone directamente está recitando el resultado, que es lo que la cuestión no pide.
Usar la identidad del enunciado para la raíz. , y de ahí .
El enunciado da la identidad precisamente para este paso. Si no aparece en tu desarrollo, el corrector entiende que no has visto dónde se usa. Y los límites importan: se integra desde el punto más bajo, que es el origen de .
Las dos componentes de la tensión. La horizontal es constante e igual a la del punto más bajo, ; la vertical equilibra el peso del tramo OP, .
Es el único paso de estática del ejercicio, y se razona aislando el tramo OP. Decir de dónde sale —de la definición del parámetro, — es lo que separa una deducción de una lista de fórmulas.
Componer y simplificar. .
La identidad se usa una segunda vez, ahora al revés: . Y el final es el resultado que se usa en los problemas, así que no hay que dejarlo a medias en función de .
Una frase de lectura. La tensión crece con la altura: es mínima en el punto más bajo () y máxima en el amarre más alto.
Es la consecuencia que cae en los ejercicios —el cable BD del ejercicio 1 de este mismo examen se resuelve con ella— y demuestra que se entiende lo deducido.
- 03
La longitud a una distancia c del vértice
COMP2Comprobación con números: en el punto de abscisa , ¿cuánto vale ?
un número con cuatro decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Eso es , la ordenada del punto, no la longitud del arco. La longitud va con el seno hiperbólico, que es la primitiva del coseno.
Eso es , lo que sube el cable desde el vértice. La longitud del arco es siempre mayor que lo que sube, porque el cable también avanza en horizontal.
, así que en queda .
Desarrollo
Integrando numéricamente entre 0 y sale lo mismo, 1,1752.
- 04
La tensión en ese mismo punto
COMP2Y en , ¿cuánto vale en unidades de ?
un número con cuatro decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Eso es , solo la componente vertical: el peso del tramo OP. Falta la horizontal, , que es la misma en todo el cable.
Eso es , la tensión del punto más bajo. En P la componente horizontal es la misma, pero se le suma la vertical, y la tensión crece.
, con y .
Desarrollo
Y coincide con en ese punto, que es la forma .
- 05
Justificar el argumento
COMP4Ordena la deducción. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
es solo la componente vertical de la tensión en P. La horizontal, , está en todo el cable —en el punto más bajo es la tensión entera—, y hay que componer las dos.
El razonamiento, en orden
El elemento de arco es , y derivando la curva, .
Con la identidad, , e integrando desde el punto más bajo, .
Aislando el tramo OP, la componente horizontal de la tensión es y la vertical es el peso del tramo, .
Así que .
Resolución completa
La longitud. El elemento de arco de una curva es . De la curva del enunciado:
donde se ha usado la identidad . Integrando desde el punto más bajo, que está en :
La tensión. Aislando el tramo OP, la componente horizontal de la tensión es la misma que en el punto más bajo, , y por la definición del parámetro de la catenaria, , vale . La componente vertical equilibra el peso del tramo, . Componiendo:
y como :
Lectura. La tensión es proporcional a la ordenada medida desde la directriz, así que es mínima en el punto más bajo —— y máxima en el amarre más alto. Entre dos puntos cualesquiera, : es la forma que resuelve el apartado b) del ejercicio 1 de este mismo examen.
Comprobación con números. En : y , y una integración numérica del elemento de arco da la misma longitud.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La fuerza mínima para que un disco no ruede cuesta abajo
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Un disco de masa y radio y resistencia a la rodadura está colocado encima de un plano inclinado que forma un ángulo con la horizontal. En el centro del disco, se aplica una fuerza paralela al plano, para que el disco no comience a rodar hacia abajo. Determinar el valor mínimo de y el coeficiente de rozamiento mínimo para asegurar la rodadura.
La fuerza mínima paralela al plano y el coeficiente de rozamiento mínimo para que el disco ruede sin deslizar.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Con el disco a punto de rodar hacia abajo, ¿dónde actúa la resultante de la reacción del plano?
Eso es el disco rígido ideal, sin resistencia a la rodadura. Con ese modelo cualquier desequilibrio lo haría rodar, y el dato del enunciado no entraría en ninguna ecuación.
Eso es. El contacto no es un punto: la presión se reparte y su resultante avanza hacia el lado del movimiento inminente, hasta un máximo de . Por eso es una longitud, y el cociente hace de coeficiente de rozamiento equivalente.
Ese es el caso contrario: el disco a punto de rodar hacia arriba, que es el que da la fuerza máxima. La resultante se desplaza siempre hacia donde tiende a ir el disco.
- 02
La fuerza mínima, con números
COMP2Para comprobar la expresión con números —no son del enunciado—, toma y . ¿Cuánto vale en unidades de ?
un número con cuatro decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Eso es : equilibrar solo la componente del peso a lo largo del plano, sin resistencia a la rodadura. La resistencia ayuda a sujetar el disco, así que la fuerza necesaria es algo menor.
Has desplazado la reacción hacia arriba del plano, que es el caso del disco a punto de subir. Esa es la fuerza máxima, la que lo haría rodar cuesta arriba; la mínima resta el término de la resistencia.
Momentos respecto del punto donde actúa la reacción: .
Desarrollo
- 03
El rozamiento mínimo
COMP2Con los mismos valores, ¿cuánto vale el coeficiente mínimo para que ruede sin deslizar?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Eso es , la condición de deslizamiento de un bloque que se sujeta solo por rozamiento. Aquí la fuerza ya equilibra casi todo el peso: el rozamiento solo tiene que aportar la pequeña parte que corresponde a la resistencia a la rodadura.
Eso es , la fuerza de rozamiento en unidades del peso. El coeficiente se compara con la normal, : divide entre y sale .
A lo largo del plano, , y rodar sin deslizar exige .
Desarrollo
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Eso ignora la resistencia a la rodadura, que es el dato del problema: el par de la normal desplazada, , frena el giro y rebaja la fuerza necesaria. Con el rozamiento saldría cero y la segunda pregunta no tendría respuesta.
El razonamiento, en orden
A punto de rodar hacia abajo, la reacción del plano actúa a una distancia por debajo del punto de contacto geométrico.
Normal al plano, ; y tomando momentos respecto del punto donde actúa la reacción, .
De ahí, .
A lo largo del plano, el rozamiento vale , y rodar sin deslizar exige , así que .
Resolución completa
Hipótesis. El disco está a punto de rodar hacia abajo. Por la resistencia a la rodadura, la resultante de la reacción del plano —la normal y el rozamiento — actúa en un punto I’ situado una distancia por debajo del punto de contacto geométrico, del lado hacia el que tiende a moverse el disco. va hacia arriba del plano.
Normal. Perpendicular al plano, .
Momentos respecto de I’. La normal y el rozamiento no dan momento. La componente del peso paralela al plano, , y la fuerza actúan en el centro, a una altura ; la componente normal, , pasa a una distancia de I’:
Si la expresión sale negativa: el disco se sostiene solo y no hace falta ninguna fuerza.
Rozamiento. Equilibrio a lo largo del plano:
y como rodar sin deslizar exige :
Comprobación con números nuestros, y : y . Los momentos tomados respecto del contacto geométrico, con la normal desplazada, dan la misma fuerza.
Nota sobre . En los apuntes del tema 4 la resistencia a la rodadura es una longitud —el desplazamiento máximo de la resultante—, y es el coeficiente equivalente. Si alguien lo leyera como adimensional, las fórmulas no cuadrarían en unidades.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La tensión cortante y el momento torsor en una sección circular
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Torsión en una sección circular: deducir la relación entre las tensiones cortantes y el momento torsor.
La relación entre la tensión cortante en un punto de la sección y el momento torsor, deducida.
- 01
Reconocer el camino
COMP1¿Qué hipótesis de deformación sostiene toda la deducción?
Eso es: la hipótesis de Bernoulli aplicada a la torsión, que en la sección circular se comprueba experimentalmente. De ella sale que la distorsión crece con el radio, , y todo lo demás es Hooke e integrar.
Sin deformación no hay tensión que calcular: la ley de Hooke necesita una distorsión . Lo que se supone rígido es cada radio, no la pieza.
Eso es lo que se supone en un cortante directo, un remache o un perno, y no en torsión. Aquí el giro relativo de dos secciones desplaza más los puntos alejados del eje, y la tensión crece con el radio.
- 02
Redactar la demostración
COMP4En papel, como lo entregarías: deduce en función del momento torsor para una sección circular llena de diámetro , y termina con la tensión máxima. Con un croquis del elemento de longitud .
Escríbela en papel antes de seguir. Aquí no hay hueco donde teclearla a propósito: lo que corrige el examen es tu folio, y compararlo es más útil que rellenar una casilla.
Lo que se puntúa
La hipótesis, dicha. Secciones planas y radios rectos: un elemento de longitud gira respecto del anterior, como un sólido rígido.
Es la premisa, y la que solo vale en la sección circular. Una deducción que no la enuncia vale igual para una sección cuadrada, donde el resultado es falso: las secciones no circulares se alabean.
La distorsión. Un punto a distancia se desplaza , así que la generatriz se inclina .
Aquí aparece la dependencia lineal con el radio, que es el resultado entero de la cuestión. Sin el croquis del elemento, el corrector no puede ver de dónde sale.
Hooke en cortadura. , con dirección tangencial, perpendicular al radio.
La dirección cuenta: una tensión radial no daría momento respecto del centro, y es la componente tangencial la que equilibra el torsor.
El momento de las tensiones. , nombrando como momento de inercia polar.
Es el paso de equilibrio: el torsor es la resultante de momentos de las tensiones. Llamar a la integral —y no — es donde se decide si luego sale o la mitad.
Eliminar y dar el máximo. y, con , en el contorno.
Es la relación que pide el enunciado, y la tensión máxima es la que se usa para dimensionar. Decir que el centro está descargado y el contorno trabaja al máximo es la lectura que se espera.
- 03
La tensión máxima de un eje concreto
COMP2Para comprobar la fórmula con números —no son del enunciado—: un eje macizo de mm transmite N·m. ¿Cuánto vale ?
una tensión, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitudEl doble: has usado el momento de inercia axial, , en vez del polar, o has puesto el diámetro donde va el radio. En torsión la integral es de , el polar, que es la suma de los dos axiales.
Has supuesto la tensión uniforme en toda la sección, . En torsión la tensión crece con el radio: el centro trabaja poco y el contorno mucho, y el máximo sale mayor que el de un reparto uniforme.
, con en metros para que salga en pascales.
Desarrollo
Integrando numéricamente con esa ley lineal se recuperan los 500 N·m.
- 04
A mitad de radio
COMP2En ese eje, ¿qué fracción de soporta un punto situado a , a mitad de camino entre el centro y el contorno?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has tomado la tensión proporcional a . Eso es lo que aparece dentro de la integral del momento; la tensión va con a secas.
Eso sería un reparto uniforme. La tensión es lineal en el radio: a mitad de radio, mitad de tensión.
es lineal en .
Desarrollo
- 05
Justificar el argumento
COMP4Ordena la deducción. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Las dos mitades de la frase son falsas en torsión. La tensión no es uniforme —crece con el radio— y en el centro es nula: el máximo está en el contorno, .
El razonamiento, en orden
Las secciones permanecen planas y sus radios rectos: una rebanada de espesor gira como un sólido rígido.
Un punto a distancia se desplaza , así que la distorsión es .
Por Hooke, , tangencial y lineal en el radio.
El torsor es el momento de esas tensiones, , y dividiendo, .
Resolución completa
Hipótesis. En la sección circular se comprueba experimentalmente la hipótesis de Bernoulli: las secciones permanecen planas y paralelas, y sus radios giran como sólidos rígidos. Una rebanada de longitud gira un ángulo respecto de la anterior.
Deformación. Un punto B a distancia del centro pasa a B’, con . La generatriz AB, que era perpendicular a la sección, se inclina:
siendo el ángulo de torsión por unidad de longitud.
Tensión. Por la ley de Hooke en cortadura, con dirección tangencial:
Equilibrio. El momento torsor es el momento resultante de esas tensiones respecto del centro:
con el momento de inercia polar. Dividiendo las dos últimas:
Lectura. La tensión es lineal en el radio: nula en el centro y máxima en el contorno. Con para la sección llena:
Comprobación con números nuestros. mm y N·m dan MPa, y la integral numérica de devuelve los 500 N·m.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La barra sujeta por un resorte y un cable, en sólido libre
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
El sistema plano de la figura consta de la barra AC, de masa y longitud , unida al suelo con una articulación fija en A y a la pared, en su punto C, a través de un resorte de constante y longitud en reposo . En el punto B, situado a distancia de A, se une un cable BD, de peso por unidad de longitud y que soporta una fuerza mínima Los puntos E, C y D están en la misma horizontal mientras que E y A se encuentran en la misma vertical. El valor del ángulo es .
Determinar:
a) (1p) Diagrama de sólido libre de la barra y componente vertical de la fuerza en B.
Redibujada a escala con los datos del enunciado, con L = 280 px. El cable está trazado con la catenaria que sale de la resolución, y por eso cuelga bastante menos que en el dibujo original, que es esquemático.
El diagrama de sólido libre de la barra y la componente vertical de la fuerza que el cable ejerce en B.
- 01
Reconocer el camino
COMP1El resorte tiene longitud en reposo . ¿Qué fuerza hace sobre la barra en C?
Eso es. Con longitud natural nula, todo el resorte está estirado: su alargamiento es su longitud, que aquí es la distancia horizontal de E a C, .
La longitud del resorte no es la de la barra. El resorte va de E a C en horizontal, y E está en la vertical de A: mide , la proyección horizontal de la barra.
Al revés: significa que el resorte querría encogerse hasta un punto, así que cualquier longitud que tenga es alargamiento. Es el caso en que el resorte tira más, no menos.
- 02
La fuerza del resorte
COMP2Con , ¿cuánto vale la fuerza del resorte, en unidades de ?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has tomado como longitud del resorte la de la barra, . El resorte es horizontal y va de la vertical de A hasta C: mide .
Has usado , la altura de C. Esa es la distancia de A a E, no la de E a C, que es la horizontal.
.
Desarrollo
Horizontal, tirando de C hacia la pared.
- 03
Reconocer el camino
COMP1¿Qué se sabe de la fuerza que el cable hace en B antes de calcular nada?
El cable cuelga, pero no es vertical en B: sale inclinado hacia su punto más bajo. Una tensión vertical en B exigiría que no hubiera componente horizontal, y entonces sería cero.
Eso es. En un cable con peso la componente horizontal de la tensión es la misma en todos sus puntos, y es la tensión del punto más bajo, que es la mínima. La vertical es la incógnita.
es la fuerza mínima, la del punto más bajo. En B el cable está inclinado y la tensión es mayor: solo su componente horizontal coincide con .
- 04
La componente vertical en B
COMP2Tomando momentos respecto de A, ¿cuánto vale la componente vertical de la fuerza del cable sobre la barra en B, en unidades de ? Da el módulo; el sentido se discute en el paso siguiente.
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Te has olvidado del momento de la componente horizontal del cable. Actúa en B, a una altura sobre A, y da : no se puede tratar el cable como si tirara solo en vertical.
Es el error del resorte arrastrado: con la longitud del resorte igual a sale una fuerza de y su momento cambia. Revisa la fuerza del paso anterior.
El brazo del peso. El peso es vertical y actúa en el centro de la barra, así que su brazo respecto de A es la distancia horizontal, , no la altura.
Con A en el origen, , y . El resorte y la componente horizontal del cable dan momento por su brazo vertical; el peso y la componente vertical, por el horizontal.
Desarrollo
Con el sentido antihorario positivo y hacia abajo:
Sale positivo: el cable tira de B hacia abajo, como debe ser en un cable que sale de B descendiendo hacia su punto más bajo.
- 05
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución del apartado a). Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
quiere decir que todo el resorte es alargamiento: su fuerza es por su longitud entera, , la mayor de todas las que actúan sobre la barra. Sin ella el equilibrio de momentos no cierra con ningún positivo.
El razonamiento, en orden
En el sólido libre entran la reacción en A, con dos componentes; el peso en el centro; el resorte en C, y el cable en B, tangente al cable.
El resorte tiene longitud natural nula, así que su fuerza es por su longitud, : vale y tira de C hacia E.
La componente horizontal del cable en B es la fuerza mínima, , hacia la derecha.
Momentos respecto de A: , hacia abajo. Y de las fuerzas, y .
Resolución completa
Geometría. Con A en el origen, y (es el ángulo del triángulo 3-4-5):
E está en la vertical de A y a la altura de C, así que el resorte es horizontal y mide .
Sólido libre de la barra. Cuatro acciones:
- la articulación A, con componentes y ;
- el peso , vertical, en el centro G;
- el resorte en C, horizontal y hacia E, de valor ;
- el cable en B, tangente al cable y hacia él: su componente horizontal es la fuerza mínima, , hacia la derecha, y la vertical, , es la incógnita.
Momentos respecto de A, antihorario positivo y supuesta hacia abajo:
El signo confirma el sentido: el cable tira de la barra hacia abajo.
La reacción en A, que completa el diagrama:
Comprobación. Con estos valores, la suma de momentos respecto de B también es nula.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La fuerza del cable en su amarre D
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
El sistema plano de la figura consta de la barra AC, de masa y longitud , unida al suelo con una articulación fija en A y a la pared, en su punto C, a través de un resorte de constante y longitud en reposo . En el punto B, situado a distancia de A, se une un cable BD, de peso por unidad de longitud y que soporta una fuerza mínima Los puntos E, C y D están en la misma horizontal mientras que E y A se encuentran en la misma vertical. El valor del ángulo es .
Determinar:
b) (1p) Fuerza del cable en el punto D.
La misma figura del apartado a), a escala. D está a la altura de C, es decir, 0,15·L por encima de B: esa diferencia de cotas es la que decide la respuesta.
La tensión del cable en su amarre D, con su dirección.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Del apartado a) sale la componente vertical en B, . ¿Qué dice ese número del cable?
Eso es. Aislando el tramo entre el punto más bajo y B, la componente vertical equilibra su peso. De ahí , y con la catenaria entera queda situada respecto de B.
El peso va por longitud de cable, no de altura. Lo que es proporcional a la altura es la tensión total, , medida desde la directriz y no desde el punto más bajo.
Es exactamente lo que une los dos apartados. El cable es uno solo: sabiendo cuánto tira en vertical en B se sabe dónde está su punto más bajo y, con él, la tensión en cualquier otro punto.
- 02
El parámetro de la catenaria
COMP2¿Cuánto vale el parámetro , en unidades de ?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has invertido el cociente, . El parámetro es una longitud: fuerza entre fuerza por unidad de longitud, .
Has multiplicado por en vez de dividir. Mira las unidades: sería fuerza al cuadrado por unidad de longitud, y tiene que salir en metros.
.
Desarrollo
- 03
La longitud de cable hasta el punto más bajo
COMP2Con , ¿cuánto vale , en unidades de ?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has multiplicado por . La longitud sale de dividir la fuerza entre el peso por unidad de longitud: .
Ese es , el parámetro de la catenaria, que usa la componente horizontal. La longitud del tramo sale de la vertical, .
.
Desarrollo
Y con , B queda a una abscisa a la izquierda del punto más bajo.
- 04
La fuerza en D
COMP2¿Cuánto vale la tensión del cable en D, en unidades de ?
un número con cuatro decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Esa es la tensión en B, . D no está a la altura de B sino a la de C, más arriba, y la tensión crece con la altura: .
Eso es , la fuerza mínima, que se da en el punto más bajo del cable. En un amarre la tensión es mayor: a la horizontal se le suma la vertical.
Has restado la diferencia de alturas. D está por encima de B —a la altura de C—, y como , subir aumenta la tensión.
con medida desde la directriz, así que . Y .
Desarrollo
- 05
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución del apartado b). Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
La fuerza mínima es la del punto más bajo, donde el cable es horizontal. En los amarres la tensión es máxima: en D vale , y de ella solo la componente horizontal es .
El razonamiento, en orden
El parámetro de la catenaria es .
En B la componente vertical es el peso del cable hasta el punto más bajo: .
La tensión es , con desde la directriz, así que entre dos puntos cambia en por su diferencia de cotas.
D está a la altura de C, por encima de B: .
Resolución completa
El parámetro. Con el peso por unidad de longitud de cable y la fuerza mínima, que es la del punto más bajo:
Dónde está B en la catenaria. Del apartado a), la componente vertical en B es , y es el peso del tramo de cable entre el punto más bajo y B:
Con , B está a en horizontal del punto más bajo y por encima de él: el cable cuelga muy poco.
La tensión en D. La tensión de la catenaria es , con medida desde la directriz, así que entre dos puntos cualesquiera . D está a la altura de C, , y B a :
Su dirección. La horizontal es y la vertical , así que el cable llega a D formando con la horizontal. Sobre el amarre, la fuerza tira hacia abajo y hacia la izquierda, hacia el cable.
Comprobación. Por la otra vía, da una abscisa de a la derecha del punto más bajo, y la catenaria evaluada en B y en D devuelve exactamente los de desnivel. D queda a de la vertical de A, que es donde está dibujado.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La barra articulada a un disco, a punto de deslizar en A
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Una barra AB de masa y longitud está articulada en su extremo B al centro de un disco de radio y masa , sometido a un momento . El sistema se apoya en el suelo en A y C, siendo el coeficiente de rozamiento en A . Si el deslizamiento en A es inminente, determinar:
a) (0,5p) Diagramas del sólido libre del disco y de la barra.
b) (0,5p) Fuerza normal y de rozamiento en el punto A.
c) (0,5p) Momento aplicado al disco.
d) (0,5p) Fuerza normal y de rozamiento en C.
Redibujada a escala, con R = 90 px. El punto medio de la barra está a una distancia R de B, así que cae exactamente sobre el borde del disco, como en el original. El momento P va en sentido horario, que es el que dibuja el enunciado.
Las fuerzas normal y de rozamiento en A y en C y el momento P, con el deslizamiento en A inminente.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Con en sentido horario, como en la figura, ¿hacia dónde tiende a deslizar el extremo A?
«Deslizamiento inminente» dice justo lo contrario: el rozamiento en A está en su máximo, . Lo que hay que decidir es el sentido, y lo decide el sentido del par.
Ese es el otro estado límite, el de un par antihorario que empuja la barra. Es un equilibrio posible, pero con del sentido contrario al dibujado: sale y antihorario.
Eso es. Un par horario hace rodar el disco hacia la derecha, y la barra, articulada a su centro, va detrás. El rozamiento en A se opone y vale porque el deslizamiento es inminente.
- 02
La normal en A
COMP2Tomando momentos respecto de B en la barra, ¿cuánto vale , en unidades de ?
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has puesto el rozamiento en A hacia C, que es el caso de la barra empujada por un par antihorario. Con el par horario de la figura la barra es arrastrada hacia C y el rozamiento en A apunta hacia fuera.
Te has dejado el momento del rozamiento. La fuerza de rozamiento actúa en A, que está a una altura por debajo de B, y su momento, , entra en la ecuación con el mismo peso que el de la normal.
Respecto de B, A está en y el centro de la barra en . Con hacia la izquierda: .
Desarrollo
- 03
El rozamiento en A
COMP2¿Cuánto vale la fuerza de rozamiento en A, en unidades de ?
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Es : el rozamiento se calcula con la normal de A, , no con el peso de la barra. O es el caso del par antihorario, en el que ; con el de la figura no.
Es por una normal de , la que sale si se olvida el momento del rozamiento. Con la normal buena, , el rozamiento es un tercio menor.
.
Desarrollo
Hacia la izquierda, alejándose de C.
- 04
El momento P
COMP2Del equilibrio del disco, ¿cuánto vale , en unidades de ?
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Es el par del otro estado límite, el antihorario, con la barra empujada. La figura dibuja horario, y entonces la barra se arrastra y todo sale tres veces menor.
Has tomado el brazo del rozamiento en C como el diámetro, . Tomando momentos respecto del centro B, el rozamiento en C tiene brazo , y la fuerza de la barra, aplicada en B, no da momento.
Horizontal en el disco: equilibra la fuerza de la barra en B, . Momentos respecto de B: .
Desarrollo
En sentido horario, el de la figura.
- 05
La normal en C
COMP2¿Cuánto vale , en unidades de ?
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has cargado todo el peso del sistema sobre C. La barra se apoya también en A, que se lleva : en C queda .
Solo el peso del disco. La barra, articulada en su centro, le transmite en B una fuerza vertical de hacia abajo, que también baja por el disco hasta C.
Vertical en la barra: la fuerza del disco en B es hacia arriba, y sobre el disco, la misma hacia abajo.
Desarrollo
Comprobación global: .
- 06
El rozamiento en C
COMP2¿Cuánto vale la fuerza de rozamiento en C, en unidades de ?
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Que el enunciado no dé coeficiente en C no quiere decir que no haya rozamiento: quiere decir que no está en su límite y su valor sale del equilibrio. Sin él, el disco no equilibraría ni las fuerzas horizontales ni el par.
Es el rozamiento del otro estado límite, el del par antihorario. Con el de la figura, las dos fuerzas horizontales del sistema, en A y en C, valen .
Horizontal en el sistema entero: .
Desarrollo
Hacia la derecha: iguala en módulo al de A y va en sentido contrario, porque son las dos únicas fuerzas horizontales exteriores.
- 07
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
No dar el coeficiente en C significa que ahí el rozamiento no está en su límite, no que sea cero. Su valor sale del equilibrio, , y es el que sostiene el par : sin él, el disco giraría.
El razonamiento, en orden
El par horario hace tender el disco a rodar hacia la derecha, y arrastra la barra: el rozamiento en A va hacia la izquierda y vale .
Momentos en la barra respecto de B: y ; la articulación sostiene de la barra.
En el disco, el rozamiento en C equilibra la fuerza horizontal de la barra y da el par: .
Y la normal en C recoge el disco y lo que le pasa la barra: , que con suma el peso total, .
Resolución completa
Geometría. Con C en el origen, B está en . La barra mide y B está a una altura , así que forma con el suelo y A está en . Su centro G, en , queda a una distancia de B: justo sobre el borde del disco.
a) Sólidos libres.
- Barra: en A, la normal hacia arriba y el rozamiento horizontal; su peso en G; en B, la fuerza del disco, con dos componentes y .
- Disco: su peso en B; la fuerza de la barra en B, igual y contraria; el par ; y en C, la normal y el rozamiento .
El sentido del deslizamiento. Con horario, como en la figura, el disco tiende a rodar hacia la derecha y arrastra la barra: A tiende a deslizar hacia C, y el rozamiento en A apunta hacia la izquierda, con .
b) En A. Momentos en la barra respecto de B, antihorario positivo:
Y de las fuerzas en la barra, la articulación le da hacia la derecha y hacia arriba.
c) El par. En el disco, la barra tira de B con hacia la izquierda y empuja con hacia abajo. Equilibrio horizontal: hacia la derecha. Momentos respecto de B, donde solo dan momento el rozamiento en C y el par:
d) En C.
Comprobación del conjunto. Vertical: . Horizontal: . Momentos respecto de C: .
El otro estado límite. Si el par fuera antihorario, la barra sería empujada, A tendería a alejarse de C y saldría , , , y . El enunciado no nombra el sentido; lo dibuja, y aquí se sigue el dibujo.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La viga con dos voladizos y el espesor de su sección en T
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Para la viga de la figura, determinar:
a) (1p) Diagramas de esfuerzos cortantes y momentos flectores en función de y .
b) (1p) Si es el peso propio por unidad de longitud de la viga y siendo el peso específico del material y m:
b1) (0,5p) Tensión normal máxima (decir si es de tracción o compresión y la sección donde tiene lugar).
b2) (0,5p) Dimensión de la figura (en mm), siendo la tensión admisible por el material MPa.
Redibujada a escala: la viga con L = 105 px y la sección con e = 14 px. La sección es una T invertida, con el ala abajo: el centro de gravedad queda cerca del ala y lejos de la punta del alma.
Los diagramas de cortantes y flectores, la tensión normal máxima con su signo y su sección, y la dimensión e que agota los 200 MPa.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Antes de calcular: ¿dónde está el momento flector de mayor valor absoluto en esta viga?
Un extremo libre sin carga puntual tiene flector nulo: no hay nada a su lado que haga momento. El flector de un voladizo es máximo en el empotramiento, que aquí es el apoyo.
Eso es. Cada voladizo da en su apoyo , y en el vano la carga sube el flector exactamente eso: en el centro queda cero. Es la gracia de esta proporción, L-2L-L.
Esa fórmula es de la biapoyada sin voladizos. Aquí los dos voladizos meten un flector negativo en los apoyos que se superpone: en el centro.
- 02
La reacción en B
COMP2¿Cuánto vale la reacción en B, en unidades de ?
un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has repartido solo la carga del vano entre apoyos, . Los voladizos también cargan: la viga entera pesa y, por simetría, cada apoyo lleva la mitad.
Esa es la carga total. Hay dos apoyos y la viga es simétrica respecto del centro, así que cada uno lleva la mitad.
Carga total , centrada; los dos apoyos son simétricos.
Desarrollo
- 03
El flector en el apoyo
COMP2Con el convenio del tema 6 —flector positivo el que comprime la fibra superior—, ¿cuánto vale el flector en B, en unidades de ?
un número, con su signo — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…El valor es ese, pero el signo no. Un voladizo cargado cuelga: tracciona la fibra de arriba, y con el convenio del tema eso es flector negativo. El signo decide luego qué fibra manda.
Te falta el medio. La carga del voladizo, , actúa en su centro, a de B: su momento es .
Solo el voladizo AB está a la izquierda de B: .
Desarrollo
Y lo mismo en C, por simetría.
- 04
El flector en el centro del vano
COMP2¿Y en el centro del vano, a de A, en unidades de ?
un número, con su signo — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Es , la viga biapoyada de luz sin voladizos. Los voladizos restan en todo el vano, y lo que queda en el centro es cero.
Sale así con una reacción de : es el error de repartir solo la carga del vano. Con : .
A la izquierda del centro hay una carga con brazo y la reacción con brazo .
Desarrollo
- 05
El centro de gravedad de la T
COMP2Medido desde la base del ala, ¿a qué altura está el centro de gravedad de la sección, en unidades de ?
un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Es la mitad del canto, , que solo vale para una sección simétrica. Aquí el ala ancha, de los , tira del centro de gravedad hacia abajo.
Es la distancia desde la punta del alma, . La pregunta mide desde la base del ala; las dos distancias hacen falta, pero no son la misma.
Ala: con centro a . Alma: con centro a .
Desarrollo
La punta del alma queda a del eje neutro.
- 06
El momento de inercia
COMP2¿Cuánto vale el momento de inercia de la sección respecto de su eje neutro, en unidades de ?
un número con tres decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has sumado los momentos propios de los dos rectángulos, , sin Steiner. Cada rectángulo tiene su centro lejos del eje neutro y hay que sumar su área por esa distancia al cuadrado: es la mayor parte de la inercia.
Ese es el momento de inercia respecto de la base del ala. La flexión se calcula respecto del eje neutro, que pasa por el centro de gravedad: .
Steiner en cada rectángulo:
Desarrollo
Integrando numéricamente en el canto sale lo mismo.
- 07
La tensión máxima para un e concreto
COMP2Con y m, la tensión máxima va como . Como comprobación: ¿cuánto valdría si mm?
una tensión, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitudEs la tensión de la fibra inferior, a del eje neutro. Con flector negativo esa fibra está comprimida, pero la punta del alma, arriba, está más lejos —— y tracciona más.
Es lo que sale con la inercia sin Steiner, . Esa inercia es casi cuatro veces menor que la buena, y la tensión sale casi cuatro veces mayor.
con , e , todo en metros.
Desarrollo
Con m: MPa, de tracción.
- 08
La dimensión e
COMP2¿Qué valor de agota la tensión admisible, MPa?
una longitud, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitudHas dimensionado con la fibra inferior. La que manda es la de mayor distancia al eje neutro, la punta del alma, a : ahí la tensión es 2,17 veces mayor.
Es el error de la inercia sin Steiner: con una inercia casi cuatro veces menor, la sección parece necesitar ser más gruesa de lo que es.
El doble: has tomado , sin el medio. El peso del voladizo, , actúa a del apoyo.
(Pa, con en metros). Iguálalo a Pa.
Desarrollo
Con ese , la tensión en la fibra inferior es de 92,1 MPa de compresión, lejos del límite.
- 09
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Los voladizos cambian la viga. Superponiendo, el vano recibe de su propia carga y de los voladizos, y en el centro queda cero. El máximo en valor absoluto está en los apoyos, y es negativo.
El razonamiento, en orden
Por simetría, .
Cada voladizo da en su apoyo , y en el centro del vano el flector vuelve a cero: el máximo en valor absoluto está en B y en C.
Con flector negativo la fibra superior tracciona; la punta del alma está a del eje neutro, más lejos que la base del ala, así que la tensión máxima es de tracción, arriba, en B y C.
Como , la tensión máxima vale MPa con en mm, y agotar 200 MPa da mm.
Resolución completa
Reacciones. La carga total es y la viga es simétrica: .
a) Diagramas. Con desde A, y el convenio del tema 6 (flector positivo el que tracciona la fibra inferior):
| tramo | cortante | flector |
|---|---|---|
| AB, | ||
| BC, | ||
| CD, |
El cortante salta de a en cada apoyo y se anula en el centro del vano. El flector vale en B y en C y cero en el centro del vano y en los extremos: toda la viga trabaja con flector negativo o nulo.
A escala, con los negativos hacia abajo. El flector es negativo en toda la viga salvo en tres puntos donde vale cero: los dos extremos y el centro del vano.
La sección. Ala abajo y alma encima:
La punta del alma está a del eje neutro, y la base del ala a .
b1) Tensión normal máxima. El flector de mayor valor absoluto es , en B y en C. Al ser negativo tracciona la fibra superior, que además es la más alejada del eje neutro. Con N/m y m:
con en metros: es de tracción, en la fibra superior —la punta del alma— de las secciones de los apoyos B y C. La fibra inferior de esas mismas secciones está comprimida, con Pa.
b2) La dimensión e. Igualando a la admisible:
Comprobación. Con mm, N/m, N·m e m⁴, y la fibra superior da exactamente 200 MPa. El resultado es pequeño porque la viga solo soporta su propio peso: la tensión va como , así que una viga más gruesa trabaja menos, no más.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.