FUERZAS DISTRIBUIDAS

FUERZAS DISTRIBUIDAS - por unidad delongitud

-por unidad desuperficie - por unidad devolumenEn ocasiones es posible que un rea muy grande de un cuerpo est sujeta a la accin deCargas distribuidas, tales como las causadas por el viento, fluidos, o simplemente el peso de material soportado por la superficie de dicho cuerpo. La intensidadde estas cargas encada punto de la superficie se define como la presin p(fuerza por unidad de rea), que puede medirse en unidades de libra/pie2o pascales (P.a) donde 1 P.a = 1 N/m2.

La direccin de la intensidad de la carga de presin se indica por las flechas mostradas en el diagrama carga-intensidad. La carga completa sobre la placa es, por lo tanto, un sistema de fuerzas paralelas, infinito en nmero y donde cada una acta sobre un rea diferencial separada sobre la placa. Aqu la funcin de carga, p = p(x) Pa, es slo una funcin de x, puesto que la presin es uniforme a lo largo del eje y. Si multiplicamos p=p(x) por el ancho am de la placa, obtenemos w = [p(x)N/m2]a m =w(x)N/m. Esta funcin de carga, ilustrada en la figura 2,es una medida de la distribucin de carga a lo largo de la lnea y=0, que est en el plano de simetra de la carga; ver figura 1. sta se mide como una fuerza por unidad de longitud, ms que como una fuerza por unidad de rea. En consecuencia, el diagrama carga-intensidad para w=w(x) puede representarse por un sistema de fuerzas paralelas coplanarias, vistas en dos dimensiones en la figura 2.Utilizando los procedimientos explicados en la seccin 4.9, este sistema de fuerzas puede simplificarse hasta representarse como una fuerza resultante nica FR y con ubicacin xespecfica.

Conceptodefuerzadistribuida:

Hasta el momento hemos analizado a la accin de las fuerzas como concentradas. En la realidad las fuerzas concentradas no existen, pues para su aplicacin se requiere de un rea, por ms pequea que sea. De la comparacin de esta rea con las dimensiones totales del elemento es que se decidir si la fuerza es concentrada o distribuida. Una fuerza puede serdistribuida: - por unidad delongitud - por unidad desuperficie - por unidad devolumen

EJERCICIOS .Ejemplo 01 :

La compuerta cuadrada AB se mantiene, en un estanque con agua, en la posicin indicada mediante bisagras a lo largo de su borde inferior (A) y un apoyo liso en B. con los siguientes datos : = 1000 Kg./m3, g = 9.81 m/sg2,Distancia AB = 6 m. Calcular: a) El valor de la fuerza resultante de presin sobre la compuerta, analizar tomando como referencia al punto A.b) Ubicar el centro de presin..

C P = (0,-19.99, - 2.5 ) m

El esquema muestras un depsito que contiene un lquido de peso especfico = 2 k N / m3, y que tiene una compuerta sobre la que acta una fuerza vertical F. La superficie rayada muestra la porcin de la compuerta que est en contacto con el lquido. Con los datos: h = 3.20 m, a =1.10 m, b=1.20 m, c =0.28m, d =1.40m. Determinar:-La resultante de la fuerza que ejerce el lquido sobre la compuerta.-La ubicacin del centro de presin, a partir del fondo.-El valor mnimo de la fuerza F para que la compuerta no se abra, girando alrededor de A.

EJEMPLO 02 :.

h = 3.20m

A c = 0.28m

P1

F b = 1.20m

P2

C P = (0, - 3.832, -0,55 )