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Para constreñir un péndulo físico
apropiadamente, de modo que se mantenga en
equilibrio bajo otras fuerzas aplicadas (adicionales al
peso), podrían emplearse otros apoyos, como uno de
contacto simple, o uno de rodillo, como muestra la
Fig.55.
Fig.55
En la estática los apoyos de bisagra o perno
se consideran de punto, es decir, se desprecia el radio
del perno o eje de rotación. Esta hipótesis tiene como
consecuencia que las fuerzas de reacción en los
apoyos de bisagra, en el caso de que sean ásperos,
incluyan un par. Veamos.
En un apoyo de bisagra áspero se generan
distribucioJ;1es continuas de fuerzas normales y de
fricción en la superficie de contacto del perno con el
cuerpo (esquematizadas en la Fig. 56). En el diagrama
de cuerpo libre del cuerpo unido a la bisagra no
interesan los detalles de la distribución, sino más bien
su fuerza total y su momento total con respecto al
centro del perno. El apoyo de bisagra se modela como
si fuese un punto, y en este punto la reacción de la
bisagra consiste de una fuerza y un par llamado par
de reacción. Esta fuerza y par constituyen la resultante
localizada (en el centro del perno) de la distribución de
fuerzas nonnales y de fricción.
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\ ,, ,
Apoyo de
bisagra
,
..... _-------
___ ..fig,.56____
/
I
/
I
I
Cuerp o rigido
ill-27
En otras palabras: podemos imaginar que
trasladamos cada una de las fuercillas de reacdón de
la distribución mostrada en la Pig. 56, colocándolas en
el centro del perno. En cada traslación debemos
añadir un par cuyo momento es igual al momento de
la fuercilla trasladada con respecto al centro del perno.
Una vez trasladadas todas las fuercillas a dicho centro,
las sustituímos por una sola fuerza total F y un par
total de momento M, como vemos en la Fig. 57.
Fig.57
Si la bisagra es lisa, como supondremos en lo
sucesivo, el par de reacción M no existe, y la reacción
en la bisagra consta solamente de una fuerza de
magnitud y dirección desconocidas.
Conviene asignar una letra como A, B, etc. al
punto donde se encuentra la bisagra, y designar la
fuerza de reacción allí con la misma letra, o sea "A",
"B", etc., como vemos en la Fig. 58a. Esta fuerza se
suele trazar ya descompuesta en sus componentes Ax
y Ay, relativas a un sistema cartesiano XY, como
vemos en la Fig. 58b.
A,
Fig.58
El apoyo de rodillo se dibuja en el Del
usando alguno de los símbolos que vemos en la Fig.
59:
o A
Fig. 59 /
Por ejemplo, la Fig. 60 muestra un cuerpo apoyado en
una articulación y un rodillo.