INGENIERÍA MECÁNICA ESTÁTICA [PDF]
Autor: Andrew Pytel - Jaan Kiusalaas
Tercera Edición
Cengage Learning
PRESENTACIÓN
La estática y la dinámica son los temas básicos del campo general conocido como mecánica para ingenieros. A riesgo de hacer una simplificación en su definición, la mecánica para ingenieros es la rama de la ingeniería que estudia el comportamiento de cuerpos ante la acción de fuerzas. La estática y la dinámica forman la base de muchos de los campos tradicionales de la ingeniería, como ingeniería automotriz, ingeniería civil e ingeniería mecánica. Además, estos temas con frecuencia tienen funciones fundamentales cuando se aplican los principios de la mecánica a campos diversos como la medicina y la biología. La aplicación de los principios de la estática y la dinámica a un intervalo amplio de aplicaciones requiere razonamiento y práctica en vez de memorización. Si bien los principios de la estática y la dinámica son relativamente pocos, sólo se pueden dominar estudiando y analizando problemas.
Por lo tanto, todos los libros modernos, incluyendo el nuestro, contienen una gran cantidad de problemas que deben resolver los estudiantes. Aprender el enfoque ingenieril para resolver problemas es una de las lecciones más valiosas que se deben aprender en el estudio de estática y dinámica.
Nos hemos esforzado para mejorar nuestra presentación sin comprometer los principios siguientes que constituyen la base de las ediciones anteriores.
• Cada problema de ejemplo se eligió cuidadosamente para ayudar a los estudiantes a dominar la complejidad del análisis de los problemas en ingeniería.
• La selección de los problemas de tarea está equilibrada entre problemas de “libro de texto” que ilustran los principios de la mecánica en la ingeniería de una manera directa y los problemas prácticos de ingeniería son aplicables al diseño en la ingeniería.
• El número de problemas en los que se utilizan unidades inglesas y unidades SI es casi el mismo.
• Se enfatiza la importancia de trazar de manera correcta los diagramas de cuerpo libre.
• Se continúa presentando el análisis de equilibrio en tres partes independientes, cada una seguida por un conjunto de problemas. En la primera parte se enseña el método para trazar diagramas de cuerpo libre. En la segunda se muestra cómo formular y resolver las ecuaciones de equilibrio empleando un diagrama de cuerpo libre dado. En la tercera parte se combinan las dos técnicas justo aprendidas para llegar a un plan lógico para el análisis completo de un problema de equilibrio.
• Cuando es aplicable el número de ecuaciones independientes se compara con el número de cantidades desconocidas antes de formular las ecuaciones gobernantes.
• Los problemas de repaso se encuentran al final de los capítulos para fomentar que los estudiantes sinteticen los temas individuales que han aprendido.
CONTENIDO
Capítulo 1 Introducción a la estática
1.1 Introducción
1.2 Mecánica newtoniana
1.3 Propiedades fundamentales de los vectores
1.4 Representación de vectores utilizando componentes rectangulares
1.5 Multiplicación de vectores
Capítulo 2 Operaciones básicas con sistemas de fuerzas
2.1 Introducción
2.2 Equivalencia de fuerzas
2.3 Fuerza
2.4 Reducción de sistemas de fuerzas concurrentes
2.5 Momento de una fuerza respecto a un punto
2.6 Momento de inercia de una fuerza respecto a un eje
2.7 Pares
2.8 Cambio de la línea de acción de una fuerza
Capítulo 3 Resultantes de sistemas de fuerzas
3.1 Introducción
3.2 Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par
3.3 Definición de resultante
3.4 Resultantes de sistemas de fuerzas coplanares
3.5 Resultantes de sistemas tridimensionales
3.6 Introducción a las cargas normales distribuidas
Capítulo 4 Análisis del equilibrio coplanar
4.1 Introducción
4.2 Definición de equilibrio
Parte A: Análisis de cuerpos simples
4.3 Diagrama de cuerpo libre de un cuerpo
4.4 Ecuaciones de equilibrio coplanar
4.5 Formulación y solución de ecuaciones de equilibrio
4.6 Análisis de equilibrio para problemas de cuerpos simples
Parte B: Análisis de cuerpos compuestos
4.7 Diagramas de cuerpo libre que contienen reacciones internas
4.8 Análisis de equilibrio de cuerpos compuestos
4.9 Casos especiales: cuerpos de dos y tres fuerzas
Parte C: Análisis de armaduras planas
4.10 Descripción de una armadura
4.11 Método de los nodos
4.12 Método de las secciones
Capítulo 5 Equilibrio tridimensional
5.1 Introducción
5.2 Definición de equilibrio
5.3 Diagramas de cuerpo libre
5.4 Ecuaciones de equilibrio independientes
5.5 Restricciones impropias
5.6 Formulación y resolución de ecuaciones de equilibrio
5.7 Análisis de equilibrio
Capítulo 6 Vigas y cables
*6.1 Introducción
Parte A: Vigas
*6.2 Sistemas de fuerzas internas
*6.3 Análisis de fuerzas internas
*6.4 Método del área para dibujar diagramas V y M
Parte B: Cables
*6.5 Cables ante cargas distribuidas
*6.6 Cables ante cargas concentradas
Capítulo 7 Fricción seca
7.1 Introducción
7.2 Teoría de Coulomb de la fricción seca
7.3 Clasificación y análisis de problemas
7.4 Volcamiento inminente
7.5 Ángulo de fricción: cuñas y tornillos
*7.6 Cuerdas y bandas planas
*7.7 Fricción en discos
*7.8 Resistencia al rodamiento
Capítulo 8 Centroides y cargas distribuidas
8.1 Introducción
8.2 Centroides de áreas y curvas planas
8.3 Centroides de superfi cies curvas, volúmenes y curvas espaciales
8.4 Teoremas de Pappus-Guldinus
8.5 Centro de gravedad y centro de masa
8.6 Cargas normales distribuidas
Capítulo 9 Momentos y productos de inercia de áreas
9.1 Introducción
9.2 Momentos de inercia de áreas y momentos polares de inercia
9.3 Productos de inercia de áreas
9.4 Ecuaciones de transformación y momentos principales de inercia de áreas
*9.5 Círculo de Mohr para momentos y productos de inercia
Capítulo 10 Trabajo virtual y energía potencial
*10.1 Introducción
*10.2 Desplazamientos virtuales
*10.3 Trabajo virtual
*10.4 Método del trabajo virtual
*10.5 Centro instantáneo de rotación
*10.6 Equilibrio y estabilidad de sistemas conservativos
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Atentamente,
Admin de Hidro SM
