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Road to IngenieríaMecánica Aplicada · preparar

medido sobre 3 convocatorias — nada por intuición

Preparar el examen del bloque 1, Estática

Los temas 1 a 6 tal como caen: veinte ejercicios contados en las tres convocatorias con enunciado en castellano. Cables y rozamiento van primero porque son los que más aparecen, no porque el temario los ponga ahí.

  1. Los convenios, que no dan puntos y deciden todos los signos

    no puntúa — sostiene los veinte ejercicios3 escalones

    No cae solo — está dentro de las 3

    Nada por sí mismos: son los tres criterios con los que hay que leer cualquier enunciado del bloque, y equivocarse en uno cambia el signo de todo lo que venga detrás.

    No ocupa hueco propio en ninguna de las tres convocatorias, y por eso su recuento honesto es cero. Está dentro de los veinte ejercicios: el campo de momentos con su OP frente a PO, el convenio de la viga —y hacia abajo, M positivo cuando tracciona la fibra inferior— y la altura de la catenaria medida desde la directriz y no desde el punto más bajo.

    El vector del campo va del punto nuevo al viejo

    A trasladar un momento de un punto a otro sin equivocarte de sentido en el producto vectorial, que es el error que más veces cambia un signo en este bloque.

    leerUn sistema de vectores: la resultante y el campo de momentos

    El apartado escribe la fórmula con el vector que va del punto nuevo al viejo, que es el orden que la asignatura usa en sus resoluciones.

    1. ejemploEl momento en otro punto, y el signo que se escapa

      El ejemplo de entrada, con el signo equivocado puesto de distractor para que salte aquí y no en el examen.

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    El momento en otro punto, y el signo que se escapa

    paso 1 de 4

    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 sistema de vectores deslizantes tiene resultante R=ı^+2ȷ^\vec{R} = \hat{\imath} + 2\hat{\jmath} y momento resultante en el origen MO=3k^\vec{M}_O = 3\hat{k}. Calcular el momento resultante en el punto P(1,1,0)P(1, 1, 0).

    El momento en P a partir del momento en O.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      Conoces la resultante y el momento en OO. ¿Qué ecuación da el momento en PP?

    2. 02

      El producto del campo

      COMP2

      Calcula PO×R\overrightarrow{PO} \times \vec{R}. ¿Cuánto vale su componente zz?

      un número, la componente z — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      El momento en P

      COMP2

      ¿Cuánto vale la componente zz de MP\vec{M}_P? Las otras dos son nulas.

      un número, la componente z — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Trasladas un momento a otro punto y sabes justificar el orden de los dos vectores del producto sin consultarlo.

    El convenio de signos del curso, que no es el de todos los libros

    A escribir dV/dx = −q_y y dM/dx = V con el criterio de la asignatura, y a reconocer cuándo un desarrollo de otro libro está usando el contrario.

    leerEl convenio de signos del curso

    Se leyó de la figura del propio curso, no del volcado de texto, que había perdido los signos menos.

    1. ejemploLa viga biapoyada, y dónde tiene el flector máximo

      El caso limpio: la cortante baja de +6 a −6 y el flector es máximo justo donde cruza el cero.

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    La viga biapoyada, y dónde tiene el flector máximo

    paso 1 de 4

    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 viga de 6 m, apoyada en sus dos extremos, soporta una carga uniforme de q=2 kN/mq = 2\ \text{kN/m} en toda su longitud. Calcular las reacciones, la cortante en la sección situada a 1 m del apoyo izquierdo y el momento flector máximo.

    Las reacciones, la cortante a 1 m y el flector máximo.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Dónde está el momento flector máximo de esta viga?

    2. 02

      La cortante a 1 m del apoyo

      COMP2

      ¿Cuánto vale VV a 1 m del apoyo izquierdo, en kN?

      un número, en kN — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      El flector máximo

      COMP2

      ¿Cuánto vale el momento flector máximo, en kN·m?

      un número, en kN·m — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Dibujas los dos diagramas de una viga sencilla y sabes decir qué fibra tracciona un flector positivo.

    La y de la catenaria se mide desde la directriz

    A colocar el origen una distancia c por debajo del punto más bajo, y a usar T = w·y, que es lo que hace que casi todos los problemas de catenaria salgan en dos líneas.

    leerSu propio peso: la catenaria

    El error típico que sigue al apartado es exactamente este: medir la altura desde el punto más bajo.

    1. ejemploLa longitud y la tensión de una catenaria en un punto

      Con los números de la figura del tema: c = 2 m, y = 4,705 m y una tensión que es el peso de esos 4,705 m de cable.

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    La longitud y la tensión de una catenaria en un punto

    paso 1 de 5

    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 cable de peso w=10 N/mw = 10\ \text{N/m} cuelga de dos amarres y su tensión en el punto más bajo OO es de 20 N. Calcular el parámetro de la catenaria, la longitud de cable entre OO y el punto PP situado a 3 m de OO en horizontal, y la tensión en PP.

    El parámetro c, la longitud de arco de O a P y la tensión en P.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Desde dónde se mide la yy en las fórmulas de la catenaria?

    2. 02

      El parámetro de la catenaria

      COMP2

      ¿Cuánto vale cc?

      una longitud, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    3. 03

      La longitud de cable de O a P

      COMP2

      ¿Cuánto cable hay entre OO y PP?

      una longitud, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    4. 04

      La tensión en P

      COMP2

      ¿Cuánto vale la tensión en PP?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    5. 05

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Escribes y = c·cosh(x/c), s = c·senh(x/c) y T = w·y sin dudar de dónde está el cero de la y, y compruebas con y² = c² + s².

    lo tienes cuando:

    Sabes decir, sin mirar, de qué punto a qué punto va el vector del campo de momentos, hacia dónde apunta la y de una viga y desde qué recta se mide la altura de una catenaria.

  2. Cables, que es lo que más cae

    cae en las tres — 5 de los 20 ejercicios3 escalones

    Cae 3 de 3 años

    Tensiones y longitudes de cables con carga concentrada, con carga uniforme por unidad de abscisa y con su propio peso, casi siempre enganchados a un disco, una polea o un muelle.

    Cinco de los veinte ejercicios contados, y aparece en las tres convocatorias: dos en enero de 2024, uno en la ordinaria y dos en la extraordinaria. Es el único tema que cae en las tres como ejercicio largo, no solo como cuestión.

    Parábola o catenaria, y cómo se decide

    A leer del enunciado si la carga va por unidad de abscisa o por unidad de cable, que es lo único que separa las dos curvas.

    leerTres maneras de cargar un cable
    1. ejemploEl cable de un puente colgante, y dónde tira más
    2. prácticaUna parábola con los amarres a distinta altura

      La parábola con los amarres a distinta altura, que es donde más se rompe el automatismo de la simetría.

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    El cable de un puente colgante, y dónde tira más

    paso 1 de 4

    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 cable principal de un puente colgante tiene sus dos amarres a la misma altura, separados 40 m, y su punto más bajo, en el centro, está 5 m por debajo de ellos. Soporta una carga uniforme por unidad de abscisa q0=2 kN/mq_0 = 2\ \text{kN/m} y su peso propio se desprecia. Calcular la tensión en el punto más bajo y la tensión máxima.

    La tensión mínima, en el centro, y la máxima, en los amarres.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Qué forma tiene el cable, y por qué?

    2. 02

      La tensión en el punto más bajo

      COMP2

      ¿Cuánto vale T0T_0?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    3. 03

      La tensión máxima

      COMP2

      ¿Cuánto vale la tensión en los amarres?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Justificas con el enunciado, y no de memoria, cuál de las dos ecuaciones toca.

    La catenaria tal como cae

    A resolver una catenaria de la que te dan dos datos cualesquiera —longitud, altura, tensión o ángulo— usando y² = c² + s².

    leerCómo se atacan los problemas de catenaria
    1. ejemploLa longitud y la tensión de una catenaria en un punto

      La rampa: la misma cuenta con los números de la figura del tema, antes de que el examen la pida deducida.

    2. examenLa longitud de arco y la tensión de la catenaria, deducidas

      La cuestión de enero de 2024, que además pide deducir las fórmulas antes de usarlas.

    3. examenLa catenaria que cuelga de la polea, con el extremo libre en la directriz
    4. examenLa catenaria entre el disco y la polea

    nivel: examenCuestión 2 de teoría · Examen de enero de 2024 del bloque 1 (Estática) · Mecánica Aplicada, Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa (UPV/EHU). El examen no publica resolución; el desarrollo es nuestro.

    La longitud de arco y la tensión de la catenaria, deducidas

    paso 1 de 5

    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 ww por unidad de longitud de cable, deducir la longitud ss respecto del punto más bajo y la tensión TT para un punto P cualquiera del cable, a partir de las siguientes relaciones:

    y=ccosh(xc)cosh2(xc)sinh2(xc)=1y = c\cosh\left(\frac{x}{c}\right) \qquad \cosh^{2}\left(\frac{x}{c}\right) - \sinh^{2}\left(\frac{x}{c}\right) = 1

    La expresión de la longitud de arco desde el punto más bajo y la de la tensión en un punto cualquiera.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      Para sacar ss de la curva y(x)y(x), ¿de qué se parte?

    2. 02

      Redactar la demostración

      COMP4

      En papel, como lo entregarías: deduce s(x)s(x) y T(x)T(x) a partir de las dos relaciones del enunciado, y termina escribiendo TT en función de yy. 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.

    3. 03

      La longitud a una distancia c del vértice

      COMP2

      Comprobación con números: en el punto de abscisa x=cx = c, ¿cuánto vale s/cs/c?

      un número con cuatro decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      La tensión en ese mismo punto

      COMP2

      Y en x=cx = c, ¿cuánto vale TT en unidades de wcwc?

      un número con cuatro decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    5. 05

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la deducción. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Resuelves la transcendente con la calculadora del examen y sabes comprobar el resultado con la identidad, no repitiendo la cuenta.

    El cable que tira de un disco, una barra o un muelle

    A cerrar el problema uniendo la tensión del cable con el equilibrio de lo que hay al otro extremo, que es como caen casi todos.

    1. prácticaUn disco a punto de deslizar que tira de un bloque

      La rampa: un solo cable entre un disco y un bloque, con una sola condición de rozamiento.

    2. prácticaUna catenaria entre un muelle y un disco a punto de deslizar

      Catenaria, muelle y disco a punto de deslizar en el mismo problema: el formato exacto de la ordinaria.

    3. prácticaDos cables, una polea y un tramo apoyado en el suelo
    4. examenLa fuerza del cable en su amarre D

    Lo tienes cuando

    Planteas el sólido libre del extremo y sabes qué componente de la tensión entra en cada ecuación.

    lo tienes cuando:

    Distingues de un vistazo si un cable es una parábola o una catenaria, sabes cuál de los dos datos te falta y resuelves la transcendente sin perder el parámetro por el camino.

  3. Rozamiento, y saber cuándo vale μN

    cae en las tres — 4 de los 203 escalones

    Cae 3 de 3 años

    Fuerzas mínimas y máximas para que algo no deslice ni vuelque, discos a punto de rodar y resistencia a la rodadura.

    Cuatro de los veinte, y en las tres convocatorias: dos en enero de 2024, uno en la ordinaria y uno en la extraordinaria. Es además el tema donde más se pierde por escribir μN cuando el cuerpo no está a punto de moverse.

    μN es un techo, no un valor

    A escribir el rozamiento como incógnita mientras el cuerpo esté quieto, y a usar μN solo en el instante en que está a punto de moverse.

    leerEl rozamiento estático y el cinético
    1. ejemploUn bloque alto, ¿desliza o vuelca?
    2. prácticaDos bloques apilados, con el de arriba atado y suelto

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    Un bloque alto, ¿desliza o vuelca?

    paso 1 de 4

    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 bloque de 500 N de peso, con una base de 0,4 m y 1 m de altura, descansa sobre un suelo horizontal con coeficiente de rozamiento μs=0,3\mu_s = 0{,}3. Se le empuja con una fuerza horizontal QQ aplicada a 0,8 m del suelo, en el plano que pasa por su centro de gravedad. Determinar el menor valor de QQ que rompe el equilibrio, y si el bloque desliza o vuelca.

    La fuerza que lo hace deslizar, la que lo hace volcar y cuál es menor.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿De qué maneras puede perder el equilibrio el bloque?

    2. 02

      La fuerza que lo hace deslizar

      COMP2

      ¿Qué fuerza QQ hace deslizar el bloque?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    3. 03

      La fuerza que lo hace volcar

      COMP2

      Tomando momentos en la arista delantera, ¿qué fuerza QQ lo hace volcar?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Ante un apoyo cualquiera decides si su rozamiento es dato, incógnita o techo, y lo justificas con el enunciado.

    Deslizar o volcar, y cuál pasa antes

    A calcular las dos fuerzas críticas y quedarte con la menor, en vez de suponer cuál manda.

    leerDeslizar o volcar
    1. prácticaEl bloque que puede deslizar o volcar
    2. prácticaEl bloque que sostiene una barra, entre deslizar y volcar

    Lo tienes cuando

    Sacas las dos y dices cuál ocurre antes con un número, no con una impresión.

    El disco a punto de rodar, tal como cae

    A plantear a la vez el equilibrio de fuerzas y el de momentos de un disco, que es lo que decide si desliza o rueda.

    leerRodar sin deslizar
    1. ejemploLa fuerza que arranca a rodar una rueda

      La rampa: la fuerza que arranca a rodar una rueda, con un solo contacto y sin plano inclinado.

    2. examenLa fuerza mínima para que un disco no ruede cuesta abajo
    3. examenLa rueda con par motor, y el rozamiento que empuja hacia delante

      La rueda con par motor: aquí el rozamiento empuja hacia delante, que es lo contrario de lo que dice la intuición.

    4. examenEl bloque que sujeta el disco y el rozamiento mínimo

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    La fuerza que arranca a rodar una rueda

    paso 1 de 4

    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 rueda de radio R=0,25 mR = 0{,}25\ \text{m} soporta una carga vertical total de 200 N sobre un suelo con coeficiente de resistencia a la rodadura μr=5 mm\mu_r = 5\ \text{mm}. Se le aplica en el eje una fuerza horizontal FtF_t. Calcular la fuerza que la hace empezar a rodar y el coeficiente de rozamiento mínimo para que ruede sin deslizar.

    La fuerza que arranca la rodadura y el rozamiento mínimo.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Por qué hace falta una fuerza finita para que la rueda empiece a rodar?

    2. 02

      La fuerza que arranca la rodadura

      COMP2

      ¿Cuánto vale FtF_t cuando la rueda empieza a rodar?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    3. 03

      El rozamiento mínimo

      COMP2

      Para que ruede sin deslizar, ¿qué coeficiente de rozamiento estático mínimo hace falta?

      un número, sin unidad — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Resuelves un disco con dos contactos y sabes en cuál de los dos se agota antes el rozamiento.

    lo tienes cuando:

    Sabes decir en cada apoyo si el rozamiento vale μN o vale lo que pida el equilibrio, y compruebas el vuelco además del deslizamiento.

  4. Resistencia de materiales, el ejercicio largo

    el ejercicio largo de dos de las tres3 escalones

    Cae 2 de 3 años

    Diagramas de cortante y flector de una viga, y después las tensiones de su sección, casi siempre una T.

    Cuatro de los veinte, dos en enero de 2024 y dos en la ordinaria de 2025, y en las dos convocatorias es el ejercicio que más puntúa de la hoja. La extraordinaria no lo trae, pero su ejercicio 2 —el que falta del cuadernillo— era el que le tocaba.

    Los dos diagramas, y dónde está el que manda

    A sacar reacciones, dibujar V y M por tramos y localizar el extremo, que no siempre está donde la cortante se anula.

    leerCómo se dibujan los diagramas

    El simulador del tema deja mover los apoyos y ver cómo el peor flector salta del vano al apoyo.

    1. prácticaUna viga con dos voladizos, y por qué el peor flector está en el apoyo

      Dos voladizos: el flector del vano vale +1290 kg·m y el del apoyo −6000, y es el segundo el que dimensiona.

    2. prácticaUna viga Gerber con rótula, y el apoyo que tira hacia abajo
    3. examenEl equilibrio de la rebanada, entre la carga, el cortante y el flector

      La cuestión de teoría de la ordinaria: el equilibrio de la rebanada, de donde salen las dos relaciones diferenciales.

    nivel: practicaEjercicio 6.5 · Tema 6, «Principios de resistencia de materiales» · Mecánica Aplicada, UPV/EHU, curso 2025-2026. La colección solo pide los diagramas y no publica resultado, así que el desarrollo es nuestro, contrastado integrando la carga por un segundo camino.

    Una viga con dos voladizos, y por qué el peor flector está en el apoyo

    paso 1 de 5

    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

    Calcular los diagramas de esfuerzos cortantes y momentos flectores en las siguientes vigas y pórticos (6.1-6.10):

    Viga con dos voladizos, carga repartida y una carga puntual en el extremo Viga recta de 10 metros con dos voladizos: el apoyo articulado A esta a 2 metros del extremo izquierdo y el rodillo B, 5 metros mas alla. Una carga uniformemente repartida de 2000 kilogramos por metro cubre desde el extremo izquierdo hasta el apoyo B, y en el extremo derecho, 3 metros despues de B, cuelga una carga puntual de 2000 kilogramos. q = 2000 kg/m 2000 kg A B 2 m 5 m 3 m

    La viga del ejercicio 6.5, redibujada a escala. La carga repartida de 2000 kg/m llega desde el extremo izquierdo hasta el apoyo B, y la carga puntual de 2000 kg cuelga del extremo derecho.

    Las reacciones en A y en B y los diagramas de cortante y de flector.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      En una viga con voladizos, ¿en qué secciones hay que mirar el flector?

    2. 02

      La reacción del apoyo A

      COMP2

      ¿Cuánto vale la reacción en A, en kg?

      un número, en kg — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      La sección de flector máximo positivo

      COMP2

      ¿A qué distancia del extremo izquierdo se anula la cortante dentro del vano, en metros?

      un número, en m — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      El flector sobre el apoyo B

      COMP2

      ¿Cuánto vale el momento flector en la sección del apoyo B, en kg·m?

      un número con su signo, en kg·m — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    5. 05

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Ante una viga con voladizo dices, antes de calcular, dónde vas a buscar el flector que manda.

    Las tensiones de una sección en T

    A componer el centro de gravedad y la inercia de una T y a decidir qué fibra da la tracción máxima, que no es la de siempre.

    leerFlexión
    1. prácticaLa carga máxima de una viga con sección en T

      La rampa: la misma sección en T, pero con el flector dado y sin tener que dibujar antes los diagramas.

    2. examenLa viga con dos voladizos y el espesor de su sección en T
    3. examenLos diagramas de la viga y las tensiones de su sección en T

    nivel: examenEjercicio 3 · Examen de enero de 2024 del bloque 1 (Estática) · Mecánica Aplicada, Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa (UPV/EHU). La hoja de ejercicios del original lleva impresa la fecha 18 de enero de 2023, aunque va en el mismo PDF que la teoría del 17 de enero de 2024. El examen no publica resolución; el desarrollo es nuestro.

    La viga con dos voladizos y el espesor de su sección en T

    paso 1 de 9

    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 q0q_0 y LL.

    b) (1p) Si q0q_0 es el peso propio por unidad de longitud de la viga y siendo el peso específico del material 18000 N/m318000\ \text{N/m}^{3} y L=2L = 2 m:

    b1) (0,5p) Tensión normal máxima (decir si es de tracción o compresión y la sección donde tiene lugar).

    b2) (0,5p) Dimensión ee de la figura (en mm), siendo la tensión admisible por el material σ0=200\sigma_0 = 200 MPa.

    La viga ABCD con carga uniforme y su sección en T Una viga horizontal de longitud cuatro L con una carga uniforme q cero en toda su longitud. Se apoya en B, una articulación fija a una distancia L del extremo A, y en C, un apoyo móvil a 2L de B; el tramo CD mide L. A la derecha, la sección transversal en forma de T invertida: un ala inferior de anchura 5e y canto 2e, y encima un alma de anchura e y altura 3e. q₀ A B C D L 2L L e 5e 3e 2e

    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.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      Antes de calcular: ¿dónde está el momento flector de mayor valor absoluto en esta viga?

    2. 02

      La reacción en B

      COMP2

      ¿Cuánto vale la reacción en B, en unidades de q0Lq_0L?

      un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      El flector en el apoyo

      COMP2

      Con el convenio del tema 6 —flector positivo el que comprime la fibra superior—, ¿cuánto vale el flector en B, en unidades de q0L2q_0L^{2}?

      un número, con su signo — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      El flector en el centro del vano

      COMP2

      ¿Y en el centro del vano, a 2L2L de A, en unidades de q0L2q_0L^{2}?

      un número, con su signo — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    5. 05

      El centro de gravedad de la T

      COMP2

      Medido desde la base del ala, ¿a qué altura está el centro de gravedad de la sección, en unidades de ee?

      un número, vale la forma exacta — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    6. 06

      El momento de inercia

      COMP2

      ¿Cuánto vale el momento de inercia de la sección respecto de su eje neutro, en unidades de e4e^{4}?

      un número con tres decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    7. 07

      La tensión máxima para un e concreto

      COMP2

      Con q0=1800013e2q_0 = 18000\cdot 13e^{2} y L=2L = 2 m, la tensión máxima va como 1/e1/e. Como comprobación: ¿cuánto valdría si e=1e = 1 mm?

      una tensión, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    8. 08

      La dimensión e

      COMP2

      ¿Qué valor de ee agota la tensión admisible, σ0=200\sigma_0 = 200 MPa?

      una longitud, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    9. 09

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Sacas σ máxima y mínima de una sección asimétrica y sabes decir cuál de las dos fibras las da, con el signo del flector delante.

    Torsión en sección circular

    A usar τ = M_t·r/I_p en la sección llena y en la hueca, sin confundir I_p con I.

    leerTorsión
    1. ejemploLa tensión de torsión en un eje, macizo y hueco

      La rampa: el eje macizo y el hueco, con el momento torsor dado.

    2. examenLa tensión cortante y el momento torsor en una sección circular

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    La tensión de torsión en un eje, macizo y hueco

    paso 1 de 4

    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 eje macizo de sección circular, de diámetro D=50 mmD = 50\ \text{mm}, transmite un momento torsor Mt=1 kNmM_t = 1\ \text{kN}\cdot\text{m}. Calcular la tensión tangencial máxima. Calcular también la de un eje hueco con el mismo diámetro exterior y un diámetro interior d=40 mmd = 40\ \text{mm}.

    La tensión tangencial máxima en el eje macizo y en el hueco.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Dónde es máxima la tensión tangencial en una sección circular a torsión?

    2. 02

      El eje macizo

      COMP2

      ¿Cuánto vale la tensión tangencial máxima del eje macizo?

      una tensión, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    3. 03

      El eje hueco

      COMP2

      ¿Y la del eje hueco, con d=40 mmd = 40\ \text{mm}?

      una tensión, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Calculas la tensión de torsión de un eje macizo y de uno hueco y sabes qué parte de la sección trabaja de verdad.

    lo tienes cuando:

    Dibujas los dos diagramas con el convenio del curso, encuentras el flector que manda —que con voladizo está en el apoyo— y sacas la tensión máxima de una sección asimétrica.

  5. Estática del sólido rígido y el diagrama del sólido libre

    4 de los 20, y el andamio de los demás3 escalones

    Cae 2 de 3 años

    Reacciones de vigas, entramados y piezas articuladas, y sustituir cargas repartidas por su resultante.

    Cuatro de los veinte —uno en enero de 2024 y tres en la ordinaria de 2025—, y además es el andamio de casi todo lo demás: los ejercicios de cables, rozamiento y vigas empiezan siempre por un sólido libre.

    Cada enlace, su reacción

    A sustituir apoyos simples, articulados y empotramientos por lo que de verdad transmiten, ni una componente más ni una menos.

    leerLos enlaces y sus reacciones
    1. ejemploUna viga con un apoyo articulado y otro simple
    2. prácticaUna ménsula sujeta por dos rodillos y un cable

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    Una viga con un apoyo articulado y otro simple

    paso 1 de 4

    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 viga horizontal ABAB de 4 m, de peso despreciable, tiene un apoyo articulado en AA y un apoyo simple en BB. Soporta una carga vertical de 600 N, hacia abajo, a 1 m de AA. Calcular las reacciones en los apoyos.

    Las reacciones en A y en B.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Qué incógnitas mete cada apoyo en el diagrama del sólido libre?

    2. 02

      La reacción en B

      COMP2

      Tomando momentos en AA, ¿cuánto vale la reacción en BB?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    3. 03

      La reacción vertical en A

      COMP2

      ¿Cuánto vale AyA_y?

      una fuerza, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitud
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Dibujas el sólido libre de una pieza cualquiera del enunciado sin consultar la tabla de enlaces.

    Dos piezas unidas, y el signo de la articulación

    A escribir la reacción del pasador con el mismo módulo y sentido contrario en cada pieza, que es el fallo que más reacciones descuadra.

    leerLa articulación entre dos piezas
    1. prácticaUn entramado con una pieza de dos fuerzas
    2. examenEl bloque articulado en D, y dónde tiene que estar la articulación

      La ordinaria pide además dónde tiene que estar la articulación para que el bloque no vuelque.

    Lo tienes cuando

    Resuelves un entramado de dos piezas y compruebas que las dos reacciones del pasador son opuestas.

    La carga repartida y dónde se pone su resultante

    A cambiar una carga repartida por una fuerza en el centro de gravedad de su diagrama, también cuando es triangular.

    leerLas fuerzas externas
    1. prácticaDos piezas, una carga repartida y una fuerza en el extremo

      La rampa: una repartida sobre dos piezas articuladas, con la resultante puesta a mano antes de que el examen la pregunte.

    2. examenLa resultante de una carga distribuida y dónde se coloca
    3. examenLa barra sujeta por un resorte y un cable, en sólido libre

    nivel: examenCuestión 3 de teoría · Convocatoria ordinaria de junio de 2025, bloque 1 (Estática) · Mecánica Aplicada, Escuela de Ingeniería de Gipuzkoa (UPV/EHU). Vale 1 punto en las dos columnas. El examen no publica resolución; la rúbrica y la comprobación con la carga triangular son nuestras.

    La resultante de una carga distribuida y dónde se coloca

    paso 1 de 5

    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

    (1p) Para una fuerza distribuida en la longitud q(x)q(x), deducir la resultante y la localización de la misma.

    La expresión de la resultante y la de su posición, deducidas.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      La resultante ya es la integral de qq. ¿Qué condición la coloca en su sitio?

    2. 02

      Redactar la demostración

      COMP4

      La cuestión en papel, entera: la resultante de q(x)q(x) sobre un tramo axba \le x \le b y la abscisa donde se coloca, deducidas y no solo escritas. Media página basta.

      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.

    3. 03

      La resultante de una carga triangular

      COMP2

      Comprueba la fórmula con q(x)=q0x/Lq(x) = q_0\,x/L en 0xL0 \le x \le L. ¿Cuánto vale la resultante, en unidades de q0Lq_0 L?

      un número, en unidades de q0·L — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Dónde se coloca

      COMP2

      Con la misma carga triangular, ¿a qué distancia del origen queda la resultante, en unidades de LL?

      un número, en unidades de L; vale la forma exacta, como 2/3 — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    5. 05

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la deducción. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Colocas la resultante de una repartida cualquiera sin dudar del punto, y sabes cuándo no puedes sustituirla.

    lo tienes cuando:

    Aíslas la pieza que te conviene, pones la reacción que cada enlace exige y respetas la acción y reacción entre dos piezas.

  6. Cálculo vectorial, que abre las dos hojas

    siempre la cuestión 1 — 2 de los 201 escalón

    Cae 2 de 3 años

    Reducir un sistema de vectores: resultante, momento en un punto, invariante, momento mínimo y eje central.

    Dos de los veinte, y las dos veces es la cuestión número 1 de la hoja: enero de 2024 y ordinaria de 2025. Poco peso y posición fija, así que se estudia entero y se despacha rápido.

    El eje central y el momento mínimo

    A calcular el invariante, el momento mínimo y el punto del eje central más cercano al origen, que es lo que piden las dos veces.

    leerLos dos invariantes, el momento mínimo y el eje central
    1. ejemploEl momento mínimo, a partir de un momento cualquiera
    2. examenEl momento en el origen sabiendo por dónde pasa el eje central

      Al revés de lo habitual: te dan por dónde pasa el eje central y piden el momento en el origen.

    3. examenEl eje central que pasa por E, con la resultante igual al momento mínimo

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    El momento mínimo, a partir de un momento cualquiera

    paso 1 de 4

    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 sistema de vectores deslizantes tiene resultante R=3ȷ^+4k^\vec{R} = 3\hat{\jmath} + 4\hat{k} y, en el origen, momento resultante MO=ı^+2ȷ^+6k^\vec{M}_O = \hat{\imath} + 2\hat{\jmath} + 6\hat{k}. Calcular el invariante escalar y el módulo del momento mínimo.

    El invariante escalar y el módulo del momento mínimo.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      ¿Qué tienen en común el momento en el origen y el momento en cualquier otro punto del espacio?

    2. 02

      El invariante escalar

      COMP2

      ¿Cuánto vale τ=MOR\tau = \vec{M}_O \cdot \vec{R}?

      un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      El módulo del momento mínimo

      COMP2

      ¿Cuánto mide el momento mínimo?

      un número — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Sacas el eje central de un sistema y sabes reconocer cuándo el sistema es un par, una fuerza sola o un torsor.

    lo tienes cuando:

    Reduces un sistema a resultante y momento en cualquier punto, y sacas el eje central desde un momento conocido en un solo paso.

  7. Geometría de masas, la que menos cae

    1 de los 20 — pero entra en el de vigas2 escalones

    Cae 1 de 3 años

    Centros de gravedad de figuras compuestas y de revolución, y momentos de inercia con Steiner.

    Uno de los veinte, la cuestión 1 de la extraordinaria de 2025. Va el último por eso, pero no se salta: sin el centro de gravedad y la inercia de una sección no se cierra el ejercicio de vigas, que sí es largo.

    Figuras compuestas, con los huecos restando

    A tratar un agujero como área negativa y a componer el centro de gravedad de varias piezas sin promediar a ojo.

    leerFiguras compuestas
    1. ejemploEl centro de gravedad de una L, pieza a pieza
    2. examenEl hueco cuadrado que fija el volumen de revolución

      La cuestión de la extraordinaria: un hueco cuadrado que fija el volumen de revolución, con Pappus-Guldin detrás.

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    El centro de gravedad de una L, pieza a pieza

    paso 1 de 4

    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 placa homogénea en forma de L está formada por dos rectángulos: uno vertical que ocupa 0x20 \le x \le 2, 0y80 \le y \le 8 y otro horizontal que ocupa 2x82 \le x \le 8, 0y20 \le y \le 2, con las medidas en centímetros. Calcular la posición de su centro de gravedad.

    Las coordenadas del centro de gravedad de la L.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      La L no tiene una fórmula propia. ¿Cómo se saca su centro de gravedad?

    2. 02

      La coordenada x

      COMP2

      ¿Cuánto vale xGx_G, en centímetros?

      un número, en cm — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      La coordenada y

      COMP2

      ¿Cuánto vale yGy_G, en centímetros?

      un número, en cm — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Compones una figura con hueco y compruebas que el centro de gravedad cae donde la simetría exige.

    Steiner, siempre desde el centro de gravedad

    A trasladar una inercia entre dos ejes cualesquiera pasando por el del centro de gravedad, que es el único camino válido.

    leerLos teoremas de Steiner
    1. ejemploSteiner, pasando siempre por el centro de gravedad
    2. prácticaUna placa con un agujero circular, hasta el producto de inercia

      Con los productos de inercia y el giro de ejes, que es lo que queda del tema sin practicar en ninguna convocatoria.

    nivel: ejemploEjemplo introductorio · Road to Ingeniería. No es de examen ni del boletín.

    Steiner, pasando siempre por el centro de gravedad

    paso 1 de 4

    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

    De un rectángulo de base b=4 cmb = 4\ \text{cm} y altura h=6 cmh = 6\ \text{cm} se sabe que su momento de inercia respecto de la base es Ibase=bh3/3=288 cm4I_{\text{base}} = bh^{3}/3 = 288\ \text{cm}^{4}. Calcular su momento de inercia respecto de una recta paralela a la base, situada 1 cm por encima de ella.

    El momento de inercia respecto de una recta paralela a la base, a 1 cm.

    1. 01

      Reconocer el camino

      COMP1

      Conoces el momento respecto de la base y quieres el de otra recta paralela. ¿Cómo se usa Steiner?

    2. 02

      El momento de inercia por G

      COMP2

      ¿Cuánto vale el momento de inercia respecto del eje paralelo a la base que pasa por GG, en cm⁴?

      un número, en cm⁴ — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    3. 03

      El momento de inercia a 1 cm de la base

      COMP2

      ¿Cuánto vale el momento de inercia respecto de la recta pedida, en cm⁴?

      un número, en cm⁴ — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…
    4. 04

      Justificar el argumento

      COMP4

      Ordena la resolución. Una pieza es falsa.

      1. Ve eligiendo las piezas en orden.

    ¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.

    Lo tienes cuando

    Aplicas Steiner entre dos ejes que no pasan por G en dos pasos, y sabes por qué no se puede en uno.

    lo tienes cuando:

    Compones centros de gravedad e inercias de figuras con huecos y aplicas Steiner siempre desde el centro de gravedad.