Fuerzas internas: corta una viga para ver qué soporta por dentro
Corta una viga cargada en cualquier punto y la cara expuesta revela las fuerzas internas que mantienen esa parte en equilibrio: una fuerza normal, una cortante y un momento flector. Barre el corte a lo largo de la viga y estas trazan los diagramas de cortante y de momento que deciden dónde está más solicitada.
Arrastra el corte. Para mantener en equilibrio la parte que conservas, la cara cortada debe aportar justo la cortante y el momento internos que equilibran las cargas de ese lado: eso es lo que ocurre dentro de la viga maciza.
Una cara cortada puede llevar tres acciones internas: una fuerza normal N que tira o empuja a lo largo del eje, una cortante V que la corta transversalmente, y un momento flector M que flexiona la viga. Alterna para ver cómo deforma cada una el material.
La cortante V en un corte es la fuerza transversal neta de todo lo que hay a un lado. Arrastra el corte por una viga cargada al centro y la cortante salta de +P2 a -P2 al pasar la carga, trazando el diagrama de cortante.
El momento flector M en un corte es el momento de esas mismas cargas de un lado respecto al corte. Arrastra y M sube recto hasta su pico P L4 bajo la carga, luego baja: el diagrama triangular de momento.
Los dos diagramas están ligados: la pendiente de la curva de momento es la cortante, dM/dx = V. Así que donde la cortante pasa por cero, el momento flector alcanza su máximo, justo el punto donde una viga es más propensa a fallar. Arrastra el marcador para encontrarlo.