Ejemplo fuerza equivalente 2

Una viga de 4.8 m de longitud está sujeta a las fuerzas mostradas en la figura. Redúzcase el sistema de fuerza dado a: a) un sistema equivalente de fuerza-par en A, b) un sistema equivalente fuerza par en B y c) una sola fuerza o resultante.

Nota: Como las reacciones en los apoyos no están incluidas en el sistema de fuerzas dado, el sistema no mantendrá la viga en equilibrio.
 


  SOLUCIÓN  

Sistema fuerza par en A. El sistema fuerza par en A equivalente al sistema de fuerzas dado consta de una fuerza R y un par  definidos como sigue:

Por tanto, el sistema equivalente fuerza-par en A está dado por:

b) Sistema fuerza par en B. Se pretende encontrar un sistema fuerza par en B equivalente al sistema fuerza-par en A determinando en el inciso a). La fuerza R permanece inalterada, pero se puede determinar un nuevo par  cuyo momento sea igual al momento con respecto a B del sistema fuerza-par encontrado en el inciso a). Por tanto, se tiene que:

De esta forma el sistema fuerza-par en B está dado por:

c) Fuerza única o resultante. La resultante del sistema de fuerzas dado es igual a R y su punto de aplicación debe ser tal que el momento de R con respecto a A sea igual a . El cual se escribe:

Por tanto, la fuerza única equivalente al sistema dado está definido como: