Fisica conceptos y aplicaciones capitulo 5

Capítulo 5
1-Condicione de equilibrio
2-El brazo de palanca
3-Momento de torsión
4-Momento de torsión resultante
5-Equilibrio
6-Centro de gravedad
1.- La línea de acción de una fuerza es una línea imaginaria que se extiende indefinidamente a lo largo del vector en ambas direcciones.
2.- El brazo de palanca de una fuerza es la distancia perpendicular que hay de la línea de acción de lafuerza al eje de rotación.
3.- El momento de torsión t se define como la tendencia a producir un cambio en el movimiento rotacional
Momento de torsión = fuerza x brazo de palanca t = Fr
El momento de torsión es positivo cuando la rotación producida es en sentido opuesto de las manecillas del reloj (ccw).
El momento de torsión es negativo porque tiende a causar una rotación en el sentido de lasmanecillas del reloj (cw).
4.- Cuando todas las fuerzas actúan en el mismo plano, el momento de torsión resultante es la suma de los momentos de torsión de cada fuerza

5.- La suma algebraica de todos los momentos de torsión
en relación con cualquier eje debe ser cero.

6.- El centro de gravedad
de un cuerpo es el punto
a través del cual actúa
el peso resultante, independientementede cómo esté orientado
el cuerpo.

5.8.- La varilla liviana de la figura 5.12 tiene 60 cm de longitud y gira libremente al redor del punto A. Halle la magnitud y el signo del momento de torsión provocado por la fuerza de 200 N. si el Angulo 0 es de (a) 90º,(b) 60º, (c)30º, y (d) 0º.
= (200 N) (0.60 m) sen
(a) = 120 N m (b) = 104 Nm
(b) = 60 N m (d) = 0
5.9.- Una persona que pesa 650 N decide decide dar un paseo en bicicleta. Los pedales los pedales se mueven en un círculo que tiene 40 cm de radio. Si todo el peso actúa cada movimiento descendente del pedal. ¿Cuál es el momento de torsión máximo?
= (250 N)(0.40 m) = 260 N m
5.10.- Una sola correa se envuelvealrededor de dos poleas. La polea de transmisión tiene un diámetro de 10 cm, y la polea de salida tiene un diámetro de 20 cm. Si la tensión de la banda superior es global de 50 N en el borde de cada polea, lo que son la entrada y salida de pares?
Entrada par = (50 N) (0,10 m) = 5 N m
Par de salida = (50 N) (0,20 m) = 10 N m
5.11.- ¿Cuál es el momento resultante respecto al punto A en la figura.5-13? Ignore el peso de la barra.
= +(30 N)(6 m) - (15 N)(2 m) - (20 N)(3 m)
30 N
2 m
15 N
20 N
A
4 m
3 m
30 N
2 m
15 N
20 N
A
4 m
3 m
 = 90.0 N m,
5-12. Encuentra el par resultante en la figura. 5-13, si el eje se desplaza hacia el extremo izquierdo de la barra.

= +(30 N)(0) + (15 N)(4 m) - (20 N)(9 m)
T =-120Nm

5-13. ¿Qué fuerza horizontaldebe ser ejercida en el punto A en la figura 5-11b para hacer el par resultante sobre el punto B igual a cero cuando la fuerza F = 80 N?

 = P (2 m) – (80 N)(5 m) (sin 300) = 0
2 P = 200 N; P = 100 N

800 N
B
A
2.5 m
1.5 m
Axis
800 N
B
A
2.5 m
1.5 m
Axis
5-22. Un poste de 4-m se apoya en los extremos por los cazadores de ciervos que lleva un 800-N, que se cuelgaen un punto a 1,5 m del extremo izquierdo. ¿Cuáles son las fuerzas hacia arriba requeridos por cada cazador?

 = A (0) – (800 N)(1.5 m) + B (4.0 m) = 0
4B = 1200 N or B = 300 N
Fy = A + B – 800 lb = 0; A = 500 N
80 N
F
A
90 cm
30 cm
Axis
80 N
F
A
90 cm
30 cm
Axis
5-23 Suponga que la barra en la figura. 5-16 de peso es insignificante.Encuentra las fuerzas F y A siempre que el sistema está en equilibrio.
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 = (80 N)(1.20 m) – F (0.90 m) = 0; F = 107 N
Fy = F – A – 80 N = 0; A = 107 N – 80 N = 26.7 N
F = 107 N, A = 26.7 N
F2
5 ft
Axis
1 ft
90 lb
F1
4 ft
F2
5 ft
Axis
1 ft
90 lb
F1
4 ft
20 lb
20 lb
5-24. En el equilibrio, ¿cuáles son las...