mar
17
2012

MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTATICA



R. c. Hibbeler

Principios generales 3
Objetivos del capítulo 3
Mecánica 3
Conceptos fundamentales 4
Unidades de medición 6
El sistema internacional de unidades 8
Cálculos numéricos 10
Procedimiento general para
el análisis 14
Vectores fuerza 17
Objetivos del capítulo 17
Escalares y vectores 17
Operaciones vectoriales 18
Suma vectorial de fuerzas 20
Suma de un sistema de fuerzas
copian ares 31
Vectores cartesianos 42
Suma y resta de vectores
cartesianos 46
Vectores de posición 55
Vector fuerza dirigido a lo largo
de una línea 58
Producto punto 68
C O NTEN o O
Equilibrio de una partícula 81
Objetivos del capítulo 81
Condiciones para el equilibrio
de una partícula 81
El diagrama de cuerpo libre 82
Sistemas de fuerzas coplanares 85
Sistemas tridimensionales de fuerzas 98
Resultantes de sistemas
de fuerzas 113
Objetivos del capítulo 113
Momento de una fuerza -formulación
escalar 113
4.2 Producto cruz 118
4.3 Momento de una fuerza -formulación
vectorial 121
4.4 Principio de momentos 126
4.5 Momento de una fuerza con respecto
a un eje específico 138
4.6 Momento de un par 148
4.7 Sistema equivalente 160
4.8 Resultantes de un sistema de una
fuerza y un par 162
4.9 Reducción adicional de un sistema
de una fuerza y un par 166
4.10 Reducción de una carga simple
distribuida 180
Equilibrio de un cuerpo rígido
193
Objetivos del capítulo 193
Condiciones para el equilibrio
de un cuerpo rígido 193
Equilibrio en dos dimensiones 195
Diagra”inas de cuerpo libre 195
Ecuaciones de equilibrio 209
Miembros de dos y tres fuerzas 218
Equilibrio en tres dimensiones 231
Diagramas de cuerpo libre 231
Ecuaciones de equilibrio 237
Restricciones para un cuerpo rígido 238
Análisis estructural 257
Objetivos del capítulo 257
Armaduras simples 257
El método de los nudos 260
Miembros de fuerza cero 266
El método de las secciones 273
Armaduras espaciales 283
Bastidores y máquinas 287
Fuerzas internas 325
Objetivos del capítulo 325
7.1 Fuerzas internas desarrolladas
en miembros estructurales 325
*7.2 Ecuaciones y diagramas de fuerza
cortante y de momento 342
*7.3 Relaciones entre carga distribuida,
fuerza cortante y momento 350
*7.4 Cables 360
Fricción 379
Objetivos del capítulo 379
Características de la fricción seca 379
Problemas que implican fricción
seca 383
Cuñas 404
Fuerzas de fricción en tornillos 406
Fuerzas de fricción sobre bandas
planas 414
Fuerzas de fricción en chumaceras
de collar, chumaceras de pivote
y discos 421
Fuerzas de fricción en chumaceras
lisas 424
Resistencia al rodamiento 426
Centro de gravedad
y centroide 437
Objetivos del capítulo 437
Centro de gravedad y centro de masa
para un sistema de partículas 437
Centro de gravedad, centro de masa,
y centroide para un cuerpo 439
Cuerpos compuestos 461
Teoremas de Pappus y Guldinus 475
Resultante de una carga general
distribuida 483
Presión de un fluido 484
Momentos de inercia 499
Objetivos del capítulo 499
Definición de momentos de inercia
para áreas 499
Teorema de los ejes paralelos para
un área 501
Radio de giro de un área 501
Momentos de inercia para un área
por integración 502
Momentos de inercia para áreas
compuestas 510
Producto de inercia para un área 518
Momentos de inercia para un área
con respecto a ejes inclinados 522
Círculo de Mohr para momentos
de inercia 525
Momentos de inercia de masa 535
Trabajo virtual 551
Objetivos del capítulo 551
Definición de trabajo y trabajo
virtual 551
Principio del trabajo virtual para una
partícula y un cuerpo rígido 554
Principio del trabajo virtual para
un sistema de cuerpos rígidos
conectados 555
Fuerzas conservadoras 568
Energía potencial 569
Criterio de la energía potencial
para el equilibrio 570
Estabilidad del equilibrio 572
Apéndices
A. Expresiones matemáticas 584
B. Análisis numérico y por computadora 586
C. Repaso para un examen de los
fundamentos de ingeniería 592
Respuestas a problemas seleccionados 611
Índice 627




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