ANALISIS DE SISTEMAS DINAMICOS 1

SISTEMAS ESTATICOS MECANICOSDavid Santiago Bonilla, dsbonillar@unal.edu.co

Gilber Eduardo Pimentel, gepimentella@unal.edu.coJorge Ivan Ortız, jiortizal@unal.edu.co

Abstract —En este documento se presentan los conceptos de sistemas estaticos y mecanicos por separado. Adicional-mente se combinan ambos conceptos y se muestran los pilares y elementos que constituyen los sistemas estaticosmecanicos.

Index Terms —Sistemas, Estatico, Mecanico.

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1 INTRODUCCIONLa estatica es la rama de la mecanica clasica queanaliza las cargas (fuerza, par o momento) yestudia el equilibrio de fuerzas en los sistemasfısicos en equilibrio estatico, es decir, en unestado en el que las posiciones relativas delos subsistemas no varıan con el tiempo. Laprimera ley de Newton implica que la red dela fuerza y el par neto (tambien conocido comomomento de fuerza) de cada organismo enel sistema es igual a cero. De esta limitacionpueden derivarse cantidades como la cargao la presion. La red de fuerzas de igual acero se conoce como la primera condicion deequilibrio, y el par neto igual a cero se conocecomo la segunda condicion de equilibrio. Bajoeste concepto, los sistemas estaticos mecanicosconstituyen el volumen de control que abarcacualquier sistema que se encuentre en equilib-rio de fuerzas y momentos.[1]

2 CONCEPTOS2.1 Sistemas est aticos

Un sistema estatico se define como aquel en elque los efectos actuales (salidas) dependen solode las causas actuales (entradas). En virtud deesta definicion un sistema cuya salida cambiacon el tiempo puede describirse como estatico,

• Estudiantes de Pregrado en Ingenierıa Mecanica, UniversidadNacional de Colombia,

Texto desarrollado en Febrero 17, 2015.

siempre y cuando las entradas cambien enforma semejante. La escala de tiempo en laque se perciben los sistemas puede provocaruna gran diferencia. Dado cualquier sistemaes posible elegir una medicion de tiempo lobastante pequena como para que el retardoinherente a la entrada y la salida se conviertaen algo apreciable, haciendo por tanto que elsistema aparente sea dinamico. [2]

2.2 Sistemas Mec anicosLos sistemas mecanicos son aquellos sistemasconstituidos fundamentalmente por compo-nentes, dispositivos o elementos que tienencomo funcion especıfica transformar o transmi-tir el movimiento desde las fuentes que lo gen-eran, al transformar distintos tipos de energıa.[3]

3 SISTEMAS ESTATICOSMECANICOS3.1 Principios de los sistemas mec anicos yest aticos3.1.1 EsfuerzoCuando un cuerpo se encuentra bajo la accionde fuerzas externas, aunque no se mueva (asimple vista), es evidente que no se encuentraen las mismas condiciones que cuando no estasometido a dichas fuerzas. Las fuerzas externasprovocan en el interior del cuerpo reacciones (alas que llamamos esfuerzos). En estos casos sedice que el cuerpo esta sometido a esfuerzos.

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3.1.2 Esfuerzo de traccion

Esfuerzo al que esta sometido un cuerpocuando las fuerzas externas tienden a estirarloo alargar las fibras.

3.1.3 Esfuerzo de compresion

Esfuerzo al que esta sometido un cuerpocuando las fuerzas externas tienden a acortarloo a comprimir las fibras.

3.1.4 Esfuerzo de flexion

Esfuerzo al que esta sometido un cuerpocuando fuerzas externas tienden a curvarlo.Como consecuencia hay tracciones y compre-siones de las fibras, en la zona externa e internade la curvatura.

3.1.5 Esfuerzo de torsion

Esfuerzo al que esta sometido un cuerpocuando las fuerzas externas tienden a girar unaseccion de la pieza respecto a la otra, en otraspalabras cuando dos secciones de la pieza giranen sentido contrario.

3.1.6 Esfuerzo de corte

Esfuerzo al que esta sometido un cuerpocuando las fuerzas externas tienden a deslizaruna parte con respecto a otra segun un planoque corta el cuerpo.[4]

3.2 Elementos de los sistemas mec anicosy est aticos

3.2.1 Estructuras

Se llama estructura a un conjunto de ele-mentos capaces de aguantar pesos y cargassin romperse y sin apenas deformarse. A lahora de disenar una estructura esta debe decumplir tres propiedades principales: ser re-sistente, rıgida y estable; estas caracterısticasson propias de un sistema en equilibrio.

3.2.2 Pilares

Elementos resistentes dispuestos en posicionvertical, que soportan el peso de los elementosque se apoyan sobre ellos. Cuando presentanforma cilındrica se les denomina columnas.

3.2.3 VigasElementos colocados normalmente en posicionhorizontal que soportan la carga de la estruc-tura y la transmiten hacia los pilares. Estanconstituidas por uno o mas perfiles. [4]

4 CONCLUSIONES• Los sistemas estaticos mecanicos son anal-

izados con profundidad en la rama dela ingenierıa civil, que fundamentalmenteabarcan los conocimientos sobre la con-struccion de estructuras en general y ladisposicion de sus elementos.

• Las ecuaciones que fundamentan las es-tructuras, son ecuaciones basicas de esfuer-zos y analisis estaticos que tienen comofactor comun el hecho de que representansistemas en equilibrio.

5 BIBLIOGRAF IA[1] http://es.wikipedia.org/wiki/Est%C3%A1tica (mec%C3%A1nica).

[2] http://es.slideshare.net/Luisa regino/sistemas-mecnicos

[3] http://www.biblioteca.upibi.ipn.mx/Archivos/Material%20Didactico/Apuntes%20para%20la%20asignatura%20de%20 instru-mentaci%C3%B3n%20y%20 control/CAP1.pdf

[4] http://www.tecnologia-tecnica.com.ar/index archivos/Page1090.htm