Fuerzas en soporte de dos barras

Introduzca la carga vertical descendente y el ángulo de dirección de cada barra, medido en sentido antihorario desde el eje horizontal positivo. La herramienta aplica el equilibrio horizontal y vertical, entrega la fuerza con signo y su magnitud absoluta, y clasifica cada resultado como tracción, compresión o fuerza nula. Resulta útil para ejercicios de estática, comprobaciones preliminares y ejemplos de ingeniería reproducibles con elementos ideales de dos fuerzas.

Defina el nudo, la carga y las direcciones de las barras

Comience por aislar el nudo cargado en un diagrama de cuerpo libre. La calculadora supone una sola carga externa vertical hacia abajo y dos barras axiales ideales conectadas al nudo. Introduzca una magnitud de carga no negativa; puede emplear newtons, kilonewtons o libras-fuerza, siempre que interprete todos los resultados en esa misma unidad. Indique cada dirección en grados, en sentido antihorario desde el eje horizontal positivo: cero grados apunta a la derecha, noventa hacia arriba y ciento ochenta a la izquierda. La dirección positiva supuesta para cada fuerza se aleja del nudo, como corresponde a una hipótesis inicial de tracción. No hacen falta longitudes, módulo elástico, sección ni desplazamientos, porque se resuelve equilibrio estático y no deformación. Las direcciones deben ser distintas y no paralelas. Los ángulos iguales se rechazan expresamente, pues no permiten determinar de forma única ambas fuerzas. Verifique además que la unión real pueda modelarse como articulada y que no existan momentos, una tercera barra o cargas omitidas.

Cómo obtiene el equilibrio las dos fuerzas axiales

El cálculo descompone cada fuerza de tracción supuesta en componentes horizontal y vertical. Para la barra uno, situada con ángulo a, son F1 cos(a) y F1 sin(a); para la barra dos, con ángulo b, son F2 cos(b) y F2 sin(b). El equilibrio horizontal exige que las componentes horizontales sumen cero, mientras que las verticales deben equilibrar la carga descendente. Se forma así un sistema lineal de dos ecuaciones. Su determinante es sin(b − a). Si vale cero o es indistinguible de cero con precisión numérica, las direcciones son paralelas y no existe una solución única. En otro caso, la eliminación directa produce F1 = −carga cos(b)/determinante y F2 = carga cos(a)/determinante. Solo se redondea la respuesta mostrada. Una fuerza positiva confirma la tracción inicialmente supuesta; una negativa invierte el sentido y se etiqueta como compresión. La magnitud siempre es no negativa y facilita comparaciones, mientras que el valor con signo conserva la dirección de equilibrio. Un resultado redondeado exactamente a cero se clasifica como zero_force. El proceso es aritmética determinista, sin red, muestreo, iteraciones ni dependencia de la fecha.

Interprete las etiquetas y respete los límites del modelo

Considere el resultado una solución de estática ideal, no una aprobación automática de seguridad. Tracción significa que la barra tira del nudo y compresión que lo empuja. La magnitud expresa la demanda axial, pero la resistencia depende de factores ajenos a esta calculadora. Una barra traccionada todavía debe comprobarse frente a fluencia, rotura y resistencia de conexiones. Una barra comprimida puede pandear antes de alcanzar su resistencia simple; importan la longitud, los apoyos extremos, la sección, las imperfecciones y la normativa. El modelo puntual tampoco incluye flexión por excentricidad, flexibilidad de placas, peso propio, amplificación dinámica ni combinaciones de carga. Utilice la herramienta para revisar ejercicios, comparar cálculos manuales, preparar ejemplos deterministas o establecer una demanda que después someterá a una verificación normativa. Si la geometría no puede equilibrar físicamente la carga, los signos pueden revelar que las direcciones supuestas se invierten; revise siempre el esquema. Los ángulos iguales o paralelos generan un error en vez de fuerzas arbitrarias. El uso en el navegador es gratuito y cada solicitud correcta de API cuesta $0.002.