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PYTEL (cid:135) TERCERA EDICIÓN KIUSALAAS La tercera edición de Ingeniería Mecánica: Estática, ofrece a los estudiantes una cobertura de ma- (cid:87)(cid:72)(cid:85)(cid:76)(cid:68)(cid:79)(cid:3)(cid:86)(cid:121)(cid:79)(cid:76)(cid:71)(cid:68)(cid:15)(cid:3)(cid:86)(cid:76)(cid:81)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:86)(cid:82)(cid:69)(cid:85)(cid:72)(cid:70)(cid:68)(cid:85)(cid:74)(cid:68)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:87)(cid:68)(cid:79)(cid:79)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:86)(cid:88)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:193)(cid:88)(cid:82)(cid:86)(cid:17)(cid:3)(cid:47)(cid:68)(cid:3)(cid:68)(cid:80)(cid:83)(cid:79)(cid:76)(cid:68)(cid:3)(cid:72)(cid:91)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:76)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:76)(cid:68)(cid:3)(cid:71)(cid:82)(cid:70)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:72)(cid:84)(cid:88)(cid:76)(cid:83)(cid:82)(cid:3) de autores provee conocimiento de primera mano de los niveles de habilidad de aprendizaje de (cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:72)(cid:86)(cid:87)(cid:88)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:75)(cid:82)(cid:92)(cid:15)(cid:3)(cid:84)(cid:88)(cid:72)(cid:3)(cid:86)(cid:72)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:193)(cid:72)(cid:77)(cid:68)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:87)(cid:72)(cid:91)(cid:87)(cid:82)(cid:3)(cid:68)(cid:3)(cid:87)(cid:85)(cid:68)(cid:89)(cid:112)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:83)(cid:72)(cid:71)(cid:68)(cid:74)(cid:82)(cid:74)(cid:116)(cid:68)(cid:3)(cid:92)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:89)(cid:76)(cid:81)(cid:70)(cid:88)(cid:79)(cid:68)(cid:70)(cid:76)(cid:121)(cid:81)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3) I (cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:80)(cid:88)(cid:81)(cid:71)(cid:82)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:68)(cid:79)(cid:3)(cid:92)(cid:3)(cid:72)(cid:77)(cid:72)(cid:80)(cid:83)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:15)(cid:3)(cid:70)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:73)(cid:88)(cid:81)(cid:71)(cid:68)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:44)(cid:81)(cid:74)(cid:72)(cid:81)(cid:76)(cid:72)(cid:85)(cid:116)(cid:68)(cid:3)(cid:48)(cid:72)(cid:70)(cid:105)(cid:81)(cid:76)(cid:70)(cid:68)(cid:17)(cid:3)(cid:39)(cid:76)(cid:86)(cid:72)(cid:120)(cid:68)(cid:71)(cid:82)(cid:3) N (cid:83)(cid:68)(cid:85)(cid:68)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:86)(cid:72)(cid:120)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:68)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:72)(cid:86)(cid:87)(cid:88)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:68)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:68)(cid:79)(cid:76)(cid:93)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:73)(cid:82)(cid:85)(cid:80)(cid:68)(cid:3)(cid:72)(cid:192)(cid:70)(cid:68)(cid:93)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:70)(cid:82)(cid:81)(cid:72)(cid:70)(cid:87)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3) G E (cid:81)(cid:126)(cid:80)(cid:72)(cid:85)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:73)(cid:121)(cid:85)(cid:80)(cid:88)(cid:79)(cid:68)(cid:86)(cid:15)(cid:3)(cid:112)(cid:86)(cid:87)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:86)(cid:72)(cid:3)(cid:69)(cid:72)(cid:81)(cid:72)(cid:192)(cid:70)(cid:76)(cid:68)(cid:81)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:74)(cid:85)(cid:68)(cid:81)(cid:3)(cid:80)(cid:72)(cid:71)(cid:76)(cid:71)(cid:68)(cid:3)(cid:68)(cid:79)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:82)(cid:81)(cid:87)(cid:85)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:89)(cid:76)(cid:71)(cid:68)(cid:3) N (cid:85)(cid:72)(cid:68)(cid:79)(cid:3)(cid:84)(cid:88)(cid:72)(cid:3)(cid:81)(cid:82)(cid:3)(cid:86)(cid:76)(cid:72)(cid:80)(cid:83)(cid:85)(cid:72)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:70)(cid:68)(cid:77)(cid:68)(cid:81)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:73)(cid:121)(cid:85)(cid:80)(cid:88)(cid:79)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:75)(cid:68)(cid:69)(cid:76)(cid:87)(cid:88)(cid:68)(cid:79)(cid:72)(cid:86)(cid:17)(cid:3) I E R Características Í A M (cid:37)(cid:3) La introducción temprana de la relación entre fuerza y aceleración utilizada en esta peda- E gogía permite a los estudiantes darse cuenta de cómo se pueden utilizar mucho antes las C (cid:79)(cid:72)(cid:92)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:49)(cid:72)(cid:90)(cid:87)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:80)(cid:82)(cid:89)(cid:76)(cid:80)(cid:76)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:82)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:85)(cid:68)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:68)(cid:79)(cid:76)(cid:93)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:17) Á N (cid:37)(cid:3) En su caso, los problemas de ejemplo se resuelven mediante notaciones escalares y vec- IC (cid:87)(cid:82)(cid:85)(cid:76)(cid:68)(cid:79)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:84)(cid:88)(cid:72)(cid:3)(cid:83)(cid:72)(cid:85)(cid:80)(cid:76)(cid:87)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:76)(cid:81)(cid:70)(cid:85)(cid:72)(cid:80)(cid:72)(cid:81)(cid:87)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:70)(cid:68)(cid:83)(cid:68)(cid:70)(cid:76)(cid:71)(cid:68)(cid:71)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:86)(cid:82)(cid:79)(cid:89)(cid:72)(cid:85)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:17) A (cid:37)(cid:3) (cid:40)(cid:79)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:105)(cid:79)(cid:76)(cid:86)(cid:76)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:72)(cid:84)(cid:88)(cid:76)(cid:79)(cid:76)(cid:69)(cid:85)(cid:76)(cid:82)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:126)(cid:81)(cid:76)(cid:70)(cid:82)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:86)(cid:72)(cid:120)(cid:68)(cid:71)(cid:82)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:87)(cid:85)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:86)(cid:82)(cid:86)(cid:29)(cid:3)(cid:20)(cid:17)(cid:3)(cid:70)(cid:121)(cid:80)(cid:82)(cid:3) E (cid:71)(cid:76)(cid:69)(cid:88)(cid:77)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:74)(cid:85)(cid:68)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:70)(cid:88)(cid:72)(cid:85)(cid:83)(cid:82)(cid:3)(cid:79)(cid:76)(cid:69)(cid:85)(cid:72)(cid:15)(cid:3)(cid:21)(cid:17)(cid:3)(cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:73)(cid:82)(cid:85)(cid:80)(cid:68)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:68)(cid:79)(cid:76)(cid:93)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:70)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:74)(cid:85)(cid:68)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3) S T (cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:70)(cid:88)(cid:72)(cid:85)(cid:83)(cid:82)(cid:3)(cid:79)(cid:76)(cid:69)(cid:85)(cid:72)(cid:3)(cid:71)(cid:68)(cid:71)(cid:82)(cid:86)(cid:15)(cid:3)(cid:92)(cid:3)(cid:22)(cid:17)(cid:3)(cid:70)(cid:121)(cid:80)(cid:82)(cid:3)(cid:79)(cid:79)(cid:72)(cid:89)(cid:68)(cid:85)(cid:3)(cid:68)(cid:3)(cid:70)(cid:68)(cid:69)(cid:82)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:105)(cid:79)(cid:76)(cid:86)(cid:76)(cid:86)(cid:3)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:83)(cid:79)(cid:72)(cid:87)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:79)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:3)(cid:80)(cid:72)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:3) Á (cid:79)(cid:68)(cid:3)(cid:70)(cid:82)(cid:80)(cid:69)(cid:76)(cid:81)(cid:68)(cid:70)(cid:76)(cid:121)(cid:81)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:68)(cid:86)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:85)(cid:76)(cid:82)(cid:85)(cid:72)(cid:86)(cid:17) T I (cid:37)(cid:3) (cid:47)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:86)(cid:82)(cid:79)(cid:88)(cid:70)(cid:76)(cid:82)(cid:81)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:79)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:72)(cid:77)(cid:72)(cid:80)(cid:83)(cid:79)(cid:82)(cid:3)(cid:84)(cid:88)(cid:72)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:84)(cid:88)(cid:76)(cid:72)(cid:85)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:105)(cid:79)(cid:76)(cid:86)(cid:76)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:72)(cid:84)(cid:88)(cid:76)(cid:79)(cid:76)(cid:69)(cid:85)(cid:76)(cid:82)(cid:3)(cid:86)(cid:72)(cid:3)(cid:87)(cid:85)(cid:68)(cid:87)(cid:68)(cid:81)(cid:3) C (cid:80)(cid:72)(cid:71)(cid:76)(cid:68)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:3)(cid:88)(cid:81)(cid:68)(cid:3)(cid:72)(cid:91)(cid:70)(cid:79)(cid:88)(cid:86)(cid:76)(cid:89)(cid:68)(cid:3)(cid:92)(cid:3)(cid:82)(cid:85)(cid:71)(cid:72)(cid:81)(cid:68)(cid:71)(cid:68)(cid:3)(cid:87)(cid:112)(cid:70)(cid:81)(cid:76)(cid:70)(cid:68)(cid:3)(cid:70)(cid:82)(cid:81)(cid:3)(cid:87)(cid:85)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:86)(cid:88)(cid:69)(cid:71)(cid:76)(cid:89)(cid:76)(cid:86)(cid:76)(cid:82)(cid:81)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:74)(cid:72)(cid:81)(cid:72)(cid:85)(cid:68)(cid:79)(cid:29)(cid:3)(cid:76)(cid:17)(cid:3)(cid:80)(cid:112)(cid:87)(cid:82)(cid:71)(cid:82)(cid:3) A (cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:105)(cid:79)(cid:76)(cid:86)(cid:76)(cid:86)(cid:15)(cid:3)(cid:76)(cid:76)(cid:17)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:87)(cid:68)(cid:79)(cid:79)(cid:72)(cid:86)(cid:3)(cid:80)(cid:68)(cid:87)(cid:72)(cid:80)(cid:105)(cid:87)(cid:76)(cid:70)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:92)(cid:3)(cid:76)(cid:76)(cid:76)(cid:17)(cid:3)(cid:82)(cid:87)(cid:85)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:80)(cid:112)(cid:87)(cid:82)(cid:71)(cid:82)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:68)(cid:81)(cid:105)(cid:79)(cid:76)(cid:86)(cid:76)(cid:86)(cid:17) (cid:37)(cid:3) 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(cid:54)(cid:72)(cid:3)(cid:76)(cid:81)(cid:70)(cid:79)(cid:88)(cid:92)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:83)(cid:85)(cid:82)(cid:69)(cid:79)(cid:72)(cid:80)(cid:68)(cid:86)(cid:3)(cid:71)(cid:72)(cid:3)(cid:72)(cid:77)(cid:72)(cid:80)(cid:83)(cid:79)(cid:82)(cid:3)(cid:84)(cid:88)(cid:72)(cid:3)(cid:85)(cid:72)(cid:84)(cid:88)(cid:76)(cid:72)(cid:85)(cid:72)(cid:81)(cid:3)(cid:76)(cid:81)(cid:87)(cid:72)(cid:74)(cid:85)(cid:68)(cid:70)(cid:76)(cid:121)(cid:81)(cid:3)(cid:81)(cid:88)(cid:80)(cid:112)(cid:85)(cid:76)(cid:70)(cid:68)(cid:17) TERCERA EDICIÓN ANDREW PYTEL JAAN KIUSALAAS Ingeniería mecánica Estática Tercera edición Andrew Pytel The Pennsylvania State University Jaan Kiusalaas The Pennsylvania State University Traducción: Ing. Javier León Cárdenas Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas Instituto Politécnico Nacional Revisión Técnica: Ing. José Nicolás Ponciano Guzmán Instituto Tecnológico de Morelia Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey Campus Morelia Australia • Brasil • Corea • España • Estados Unidos • Japón • México • Reino Unido • Singapur 00_Preli00_PYTEL.indd i 2/5/12 09:33:42 Ingeniería Mecánica, Estática. © D.R. 2012 por Cengage Learning Editores, S.A. de C.V., Tercera edición una Compañía de Cengage Learning, Inc. Andrew Pytel/Jaan Kiusalaas Corporativo Santa Fe Av. Santa Fe núm. 505, piso 12 Col. Cruz Manca, Santa Fe Presidente de Cengage Learning C.P. 05349, México, D.F. Latinoamérica: Cengage Learning® es una marca registrada Fernando Valenzuela Migoya usada bajo permiso. Director Editorial, de Producción y de Plata- DERECHOS RESERVADOS. Ninguna parte de formas Digitales para Latinoamérica: este trabajo amparado por la Ley Federal del Ricardo H. Rodríguez Derecho de Autor, podrá ser reproducida, transmitida, almacenada o utilizada en Gerente de Procesos para Latinoamérica: cualquier forma o por cualquier medio, ya sea Claudia Islas Licona gráfi co, electrónico o mecánico, incluyendo, pero sin limitarse a lo siguiente: fotocopiado, Gerente de Manufactura para Latinoamérica: reproducción, escaneo, digitalización, Raúl D. Zendejas Espejel grabación en audio, distribución en Internet, distribución en redes de información o Gerente Editorial de Contenidos en Español: almacenamiento y recopilación en sistemas Pilar Hernández Santamarina de información a excepción de lo permitido en el Capítulo III, Artículo 27 de la Ley Federal Coordinador de Manufactura: del Derecho de Autor, sin el consentimiento Rafael Pérez González por escrito de la Editorial. Editores: Traducido del libro Sergio R. Cervantes González Engineering Mechanics: Statics. Third Edition. Timoteo Eliosa García Andrew Pytel/Jaan Kiusalaas Publicado en inglés por Cengage Learning © 2010 Diseño de portada: ISBN: 978-0-495-24469-1 Studio 2.0 Datos para catalogación bibliográfi ca: Imagen de portada: Pytel, Andrew y Jaan Kiusalaas © Dreamstime Ingeniería Mecánica, Estática. Tercera edición ISBN-13: 978-607-481-872-7 Composición tipográfi ca: ISBN-10: 607-481-872-x Ediciones OVA Visite nuestro sitio en: http://latinoamerica.cengage.com Impreso en México 1 2 3 4 5 6 7 15 14 13 12 00_Preli00_PYTEL.indd ii 2/5/12 09:33:43 Para Jean, Leslie, Lori, John, Nicholas y Para Judy, Nicholas, Jennifer, Timothy 00_Preli00_PYTEL.indd iii 2/5/12 09:33:43 00_Preli00_PYTEL.indd iv 2/5/12 09:33:43 Contenido Prefacio ix Capítulo 1 Introducción a la estática 1 1.1 Introducción 1 1.2 Mecánica newtoniana 3 1.3 Propiedades fundamentales de los vectores 10 1.4 Representación de vectores utilizando componentes rectangulares 18 1.5 Multiplicación de vectores 27 Capítulo 2 Operaciones básicas con sistemas de fuerzas 37 2.1 Introducción 37 2.2 Equivalencia de fuerzas 37 2.3 Fuerza 38 2.4 Reducción de sistemas de fuerzas concurrentes 39 2.5 Momento de una fuerza respecto a un punto 49 2.6 Momento de inercia de una fuerza respecto a un eje 60 2.7 Pares 73 2.8 Cambio de la línea de acción de una fuerza 86 Capítulo 3 Resultantes de sistemas de fuerzas 97 3.1 Introducción 97 3.2 Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par 97 3.3 Defi nición de resultante 105 3.4 Resultantes de sistemas de fuerzas coplanares 106 3.5 Resultantes de sistemas tridimensionales 116 3.6 Introducción a las cargas normales distribuidas 128 Capítulo 4 Análisis del equilibrio coplanar 143 4.1 Introducción 143 4.2 Defi nición de equilibrio 144 Parte A: Análisis de cuerpos simples 144 4.3 Diagrama de cuerpo libre de un cuerpo 144 4.4 Ecuaciones de equilibrio coplanar 153 4.5 Formulación y solución de ecuaciones de equilibrio 155 4.6 Análisis de equilibrio para problemas de cuerpos simples 166 Parte B: Análisis de cuerpos compuestos 179 4.7 Diagramas de cuerpo libre que contienen reacciones internas 179 v 00_Preli00_PYTEL.indd v 2/5/12 09:33:43 vi Contenido 4.8 Análisis de equilibrio de cuerpos compuestos 190 4.9 Casos especiales: cuerpos de dos y tres fuerzas 200 Parte C: Análisis de armaduras planas 214 4.10 Descripción de una armadura 214 4.11 Método de los nodos 215 4.12 Método de las secciones 224 Capítulo 5 Equilibrio tridimensional 237 5.1 Introducción 237 5.2 Defi nición de equilibrio 238 5.3 Diagramas de cuerpo libre 238 5.4 Ecuaciones de equilibrio independientes 249 5.5 Restricciones impropias 252 5.6 Formulación y resolución de ecuaciones de equilibrio 253 5.7 Análisis de equilibrio 263 Capítulo 6 Vigas y cables 281 *6.1 Introducción 281 Parte A: Vigas 282 *6.2 Sistemas de fuerzas internas 282 *6.3 Análisis de fuerzas internas 291 *6.4 Método del área para dibujar diagramas V y M 303 Parte B: Cables 318 *6.5 Cables ante cargas distribuidas 318 *6.6 Cables ante cargas concentradas 330 Capítulo 7 Fricción seca 341 7.1 Introducción 341 7.2 Teoría de Coulomb de la fricción seca 342 7.3 Clasifi cación y análisis de problemas 345 7.4 Volcamiento inminente 361 7.5 Ángulo de fricción: cuñas y tornillos 369 *7.6 Cuerdas y bandas planas 379 *7.7 Fricción en discos 386 *7.8 Resistencia al rodamiento 391 Capítulo 8 Centroides y cargas distribuidas 401 8.1 Introducción 401 8.2 Centroides de áreas y curvas planas 401 8.3 Centroides de superfi cies curvas, volúmenes y curvas espaciales 419 8.4 Teoremas de Pappus-Guldinus 438 8.5 Centro de gravedad y centro de masa 442 8.6 Cargas normales distribuidas 450 Capítulo 9 Momentos y productos de inercia de áreas 471 9.1 Introducción 471 9.2 Momentos de inercia de áreas y momentos polares de inercia 472 *Indica temas opcionales 00_Preli00_PYTEL.indd vi 2/5/12 09:33:44 Contenido vii 9.3 Productos de inercia de áreas 492 9.4 Ecuaciones de transformación y momentos principales de inercia de áreas 500 *9.5 Círculo de Mohr para momentos y productos de inercia 508 Capítulo 10 Trabajo virtual y energía potencial 523 *10.1 Introducción 523 *10.2 Desplazamientos virtuales 524 *10.3 Trabajo virtual 525 *10.4 Método del trabajo virtual 528 *10.5 Centro instantáneo de rotación 539 *10.6 Equilibrio y estabilidad de sistemas conservativos 548 Apéndice A Integración numérica 559 A.1 Introducción 559 A.2 Regla del trapecio 560 A.3 Regla de Simpson 560 Apéndice B Determinación de raíces de funciones 563 B.1 Introducción 563 B.2 Método de Newton 563 B.3 Método de la secante 564 Apéndice C Densidades de materiales comunes 567 Respuestas a problemas con número par 569 Índice 576 00_Preli00_PYTEL.indd vii 2/5/12 09:33:44 00_Preli00_PYTEL.indd viii 2/5/12 09:33:44 Prefacio La estática y la dinámica son los temas básicos del campo general conocido como mecánica para ingenieros. A riesgo de hacer una simplifi cación en su defi nición, 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 es- tática 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 ense- ña 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 gobernan- tes. • Los problemas de repaso se encuentran al fi nal de los capítulos para fomentar que los estudiantes sinteticen los temas individuales que han aprendido. ix 00_Preli00_PYTEL.indd ix 2/5/12 09:33:44

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602 Pages·2010·9.696 MB·Spanish

by Andrew Pytel, Jaan Kiusalaas

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Detailed Information

Author:	Andrew Pytel; Jaan Kiusalaas
Publication Year:	2010
ISBN:	495244694
Pages:	602
Language:	Spanish
File Size:	9.696
Format:	PDF
Price:	FREE

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