Índice
Prefacio XV
Visita guiada XVIII
Agradecimientos XX
Lista de símbolos XXI
Introducción 1
1.1 ¿Qué es la mecánica? 2
1.2 Conceptos y principios fundamentales 2
1.3 Sistemas de unidades 4
1.4 Conversión de un sistema de unidades a otro 9
1.5 Método para la solución de problemas 10
1.6 Exactitud numérica 11
Estática de partículas 12
2.1 Introducción 14
Fuerzas en un piano 14
2.2 Fuerza sobre una partícula. Resultante de dos fuerzas 14
2.3 Vectores 14
2.4 Adición o suma de vectores 16
2.5 Resultante de varias fuerzas concurrentes 17
2.6 Descomposición de una fuerza en sus componentes 17
2.7 Componentes rectangulares de una fuerza. Vectores unitarios 23
2.8 Adición de fuerzas sumando sus componentes x y y 25
2.9 Equilibrio de una partícula 30
2.10 Primera ley del movimiento de Newton 31
2.11 Problemas relacionados con el equilibrio de una partícula. Diagramas de cuerpo libre 31
Fuerzas en el espacio 39
2.12 Componentes rectangulares de una fuerza en el espacio 39
2.13 Fuerza definida en términos de su magnitud y dos puntos sobre su Ifnea de acción 41
2.14 Adición de fuerzas concurrentes en el espacio 42
2.15 Equilibrio de una partícula en el espacio 48
Repaso y resumen del capítulo 2 54 Problemas de repaso 57
Problemas de computadora 59
3.1 Introducción 62
3.2 Fuerzas externas e internes 62
3.3 Principio de transmisibilidad. Fuerzas equivalentes 63
3.4 Producto vectorial de dos vectores 65
3.5 Productos vectoriales expresados en términos de componentes rectangulares 66
3.6 Momento de una fuerza con respecto a un punto 68
3.7 Teorema de Varignon 69
3.8 Componentes rectangulares del momento de una fuerza 70
3.9 Producto escalar de dos vectores 79
3.10 Triple producto mixto de tres vectores 81
3.11 Momento de una fuerza con respecto a un eje dado 82
3.12 Momento de un par 89
3.13 Pares equivalentes 90
3.14 Adición o suma de pares 92
3.15 Los pares pueden representarse por medio de vectores 92
3.16 Descomposición de una fuerza dada en una fuerza en O y un par 93
3.17 Reducción de un sistema de fuerzas a una fuerza y un par 101
3.18 Sistemas equivalentes de fuerzas 102
3.19 Sistemas equipolentes de vectores 103
3.20 Otras Reducciones de un sistema de fuerzas 103
3.21 Reducción de un sistema de fuerzas a una Have de torsión o torsor 105
Repaso y resumen del capítulo 3 120
Problemas de repaso 124
Problemas de computadora 127
Fuerzas distribuidas. Centroides y centros de gravedad 176
Equilibrio de cuerpos rígidos 128
4.1 Introducción 130
4.2 Diagrama de cuerpo libre 130
Equilibrio en dos dimensiones 131
4.3 Reacciones en los puntos de apoyo y conexiones de una estructura bidimensional 131
4.4 Equilibrio de un cuerpo rígido en dos dimensiones 133
4.5 Reacciones estáticamente indeterminadas. Restricciones parciales
4.6 Equilibrio de un cuerpo sujeto a dos fuerzas 149
4.7 Equilibrio de un cuerpo sujeto a tres fuerzas 149
Equilibrio en tres dimensiones 154
4.8 Equilibrio de un cuerpo rígido en tres dimensiones 154
4.9 Reacciones en puntos de apoyo y conexiones para una estructura tridimensional 154
5.1 Introducción 178
Áreas y líneas 178
5.2 Centro de gravedad de un cuerpo bidimensional 178
5.3 Centroides de áreas y Líneas 179
5.4 Primeros momentos de áreas y líneas 180
5.5 Placas y alambres compuestos 182
5.6 Determinación de centroides por integración 190
5.7 Teoremas de Pappus-Guldinus 192
5.8 Cargos distribuidos en vigas 200
5.9 Fuerzas sobre superficies sumergidas 201 Volúmenes 208
5.10 Centro de gravedad de un cuerpo tridimensional.
Centroides de un volumen 208
5.11 Cuerpos compuestos 210
5.12 Determinación de centroides de Volúmenes por integración 210
Repaso y resumen del capítulo 4 169
Problemas de repaso 171
Problemas de computadora 173
Fuerzas distribuidas. Centroides y centros de gravedad 176
Repaso y resumen del capítulo 4 169
Problemas de repaso 171
Problemas de computadora 173
Fuerzas en vigas y cables 286
7.1 Introducción 288
7.2 Fuerzas internas en elementos 288
Vigas 294
7.3 Diferentes tipos de cargos y apoyos 294
7.4 Fuerza cortante y momento flector en una viga 295
7.5 Diagramas de fuerza cortante y de momento flector 297
7.6 Relaciones entre cargo, fuerza cortante y momento flector 304
Cables 313
7.7 Cables con cargos concentradas 313
7.8 Cables con cargos distribuidas 314
7.9 Cable parabólico 315 *7.10 Catenaria 323
Repaso y resumen del capítulo 7 329
Problemas de repaso 332
Problemas de computadora 333
Repaso y resumen del capítulo 5 Problemas de repaso 223
Problemas de computadora 225
Análisis de estructuras 228
Introducción 230
Armaduras 231
Definición de una armadura 231
Armaduras simples 232
Análisis de armaduras mediante el método de los nodos 233
Nodos bajo condiciones especiales de cargo 235
Armaduras en el espacio o espaciales 236
Análisis de armaduras por el método de secciones 245
Armaduras formadas por varias armaduras simples 246
Armazones y maquinas 254
Estructuras que contienen elementos sujetos a fuerzas múltiples 254
Análisis de un armazón 255
Armazones que dejan de ser rígidos cuando se separan de sus soportes 256
Máquinas 268
Repaso y resumen del capítulo 6 279
Problemas de repaso 281
Problemas de computadora 283
3 Fricción 336
8.1 Introducción 338
8.2 Leyes de la fricción seca. Coeficientes de fricción 338
8.3 Ángulos de fricción 339
8.4 Problemas que involucran fricción seca 340
8.5 Cunas 352
8.6 Tornillos de rosea cuadrada 353
8.7 Chumaceras. Fricción en ejes 359
8.8 Cojinetes de empuje. Fricción en discos 361
8.9 Fricción en ruedas. Resistencia a la rodadura o rodamiento 362
8.10 Fricción en bandas 368
Repaso y resumen del capítulo 8 376
Problemas de repaso 378
Problemas de computadora 380
Fuerzas distribuidas.
Momentos de inercia 382
9.1 Introducción 384
Momentos de inercia de áreas 385
9.2 Segundo momento, o momento de inercia, de un área 385
9.3 Determinación del momento de inercia de un área por integracion 386
9.4 Momento polar de inercia 387
9.5 Radio de giro de un área 387
9.6 Teorema de los ejes paralelos o teorema de Steiner 393
9.7 Momentos de inercia de áreas compuestos 394
9.8 Producto de inercia 405
9.9 Ejes principales y momentos principales de inercia 406
9.10 Circulo de Mohr para momentos y productos de inercia 413
9.11 Momento de inercia de una masa 418
9.12 Teorema de los ejes paralelos 420
9.13 Momentos de inercia de placas delgadas 421
9.14 Determinación del momento de inercia de un cuerpo tridimensional por Integración 422
9.15 Momentos de inercia de cuerpos compuestos 422
9.16 Momento de inercia de un cuerpo con respecto a un eje arbitrario que pasa por el punto O. Productos de inercia de masa 435
9.17 Elipsoide de inercia. Ejes principales de inercia 436
9.18 Determinación de los ejes y los momentos principales de inercia de un cuerpo de forma arbitraria 437
Repaso y resumen del capítulo 9 447
Problemas de repaso 451
Problemas de computadora 453
10 Método del trabajo virtual 456
10.1 Introducción 458
10.2 Trabajo de una fuerza 458
10.3 Principio del trabajo virtual 460
10.4 Aplicaciones del principio del trabajo virtual 461
10.5 Maquinas reales. Eficiencia mecánica 462
10.6 Trabajo de una fuerza durante un desplazamiento finito 473
10.7 Energía potencial 474
10.8 Energía potencial y equilibrio 475 *10.9 Estabilidad del equilibrio 476
Repaso y resumen del capítulo 10 484
Problemas de repaso 486
Problemas de computadora 488
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