Ejemplo fuerza equivalente 1

Reemplace el par y la fuerza mostrados en la figura por una sola fuerza equivalente aplicada a la palanca. Determine la distancia del eje hasta el punto de aplicación de esta fuerza equivalente.


  SOLUCIÓN  

Primero se reemplazan la fuerza y el par dados por un sistema equivalente fuerza-par en O. La fuerza F = - (400 N)j se mueve a O y al mismo tiempo se agrega un par de momento MO igual al momento con respecto a O, de la fuerza en su posición original:

Este par se suma al par formado por las dos fuerzas de 200 N cuyo par de momento es igual a – (24 N.m) k y solo tiene un par de momentos igual a – (84 N.m)k. Este último par puede ser eliminado aplicando la fuerza F en el punto C seleccionando de manera que:

Realizando el despeje se concluye:

Solución alternativa. Como el efecto de un par no depende de su ubicación, el par de momento – (24 N.m)k puede trasladarse  a B; por tanto, se obtiene un sistema de fuerza-par en B. ahora el par puede ser eliminado aplicando la fuerza F en un punto C elegido de manera que:

Despejando BC, obtenemos:

Entonces: