8.10: Resumen
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Probablemente te hayas dado cuenta de que en la ingeniería (y en la vida) hay múltiples formas de resolver un problema. Las cuatro técnicas diferentes para calcular las cargas internas que se discuten en este capítulo son una demostración de ello. Al final, la elección de qué método usar es la suya; cuanto mejor conozca cada método, más fácil será elegir el que sea más aplicable y eficiente.
La siguiente lista resume cada uno de los cuatro enfoques y sus ventajas y desventajas.
Lista 8.10.1. Resumen de Métodos para encontrar Cargas Internas.
- En la Sección 8.3 expusimos las fuerzas internas en un punto específico dentro de un cuerpo rígido tomando un corte en esa ubicación y aplicando las ecuaciones de equilibrio. Este enfoque es computacionalmente eficiente, funciona para cualquier cuerpo rígido y aprovecha las herramientas que has aprendido en capítulos anteriores. Requiere conocimiento de convenciones de señales para cargas internas, pero solo revela valores de carga interna en el punto seleccionado.
- En la Sección 8.5 generalizamos el enfoque previo tomando un corte en una ubicación variable, y analizamos las ecuaciones de equilibrio en términos de\(x\text{.}\) Los resultados fueron funciones que describen cizallamiento y momento en cada punto dentro de la viga, más que en una ubicación específica. Este método requiere romper una viga en segmentos de carga y escribir y resolver ecuaciones para cada segmento. Luego se trazan las ecuaciones para dar diagramas de cizallamiento y momento de flexión. Este método es abstracto y los resultados carecen de verificaciones cruzadas conceptuales.
- En la Sección 8.7 se utilizaron las relaciones matemáticas entre carga, cizallamiento y momento de flexión para dibujar diagramas de cizallamiento y momento directamente. El método es rápido y requiere solo unos pocos cálculos simples para determinar los valores críticos. El enfoque proporciona muchas verificaciones cruzadas para la precisión. Es más adecuado para vigas cargadas con fuerzas concentradas, momentos concentrados y cargas distribuidas uniformemente, pero no suele ser adecuado para cargas distribuidas más complejas. Es esencial tener una comprensión sólida de las relaciones integrales y diferenciales entre carga, cizallamiento y momento discutidas en la Sección 8.6 para utilizar este método.
- En la Sección 8.8 se discutió el enfoque más general para determinar las cargas internas. En el enfoque, la carga se describe como una función por partes de la\(x\text{,}\) cual se integra dos veces para desarrollar ecuaciones para cizallamiento y momento. Este método puede ser utilizado para distribuciones de carga arbitrariamente complicadas, y puede ser utilizado por soluciones de software. La aplicación de este método a mano requiere una integración y diferenciación precisas, y la aplicación de condiciones de contorno.