En este objeto de aprendizaje se mostrará la descomposición del esfuerzo sobre un plano oblicuo a la aplicación de una fuerza.
Concepto de esfuerzo
Esfuerzo en un plano oblicuo
En una estructura bajo carga axial las fuerzas axiales pueden producir esfuerzos, tanto normales como cortantes, en planos que no son perpendidulares al eje del elemento. Por ejemplo, en la figura observamos un elemento bajo carga axial y un plano oblicuo que lo cruza, en este plano la fuerza axial producirá tanto esfuerzos normales como cortantes.
Para este caso, la fuerza P puede ser descompuesta en sus componentes: normal (N) y cortante (V) como:
donde θ es el ángulo formado entre el plano y la sección transversal del elemento. Con esta formulación podemos describir al esfuerzo normal y al esfuerzo cortante en el plano:
donde Aθ es la sección oblicua dentro del elemento, la cual se relaciona con la sección transversal como:
lo que nos permite definir los esfuerzos, en función del área transversal como:
Con base en estos cálculos podemos describir el estado de esfuerzos y notar la convención de dirección positiva del esfuerzo normal y cortante en la sección oblicua.
El c�lculo de los esfuerzos cortantes y normales en secciones oblicuas es �til cuando se analizan empalmes de piezas que son sometidas a carga axial.