Leyes de newton
Páginas: 8 (1819 palabras)
Publicado: 3 de abril de 2011
FÍSICA GENERAL
Profesor: Lic. Gelacio Tafur Anzualdo Texto de consulta: Raymond A. Serway Vol. 01
PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO OBJETIVO: El alumno podrá encontrar las fuerzas desconocidas aplicando la primera condición de equilibrio Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio traslacional si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. Cuando un cuerpoestá en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero. En este caso, Rx como Ry debe ser cero; es la condición para que un cuerpo esté en equilibrio:
EJERCICIO 1: Una pelota de 300N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la figura. Encuentre las tensiones en las cuerdas A, B Y C. SOLUCIÓN:
El primer paso es construir un diagrama de cuerpo libre:Al sumar las fuerzas a lo largo del eje X obtenemos:
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
= -Acos 60° + Bcos 40° = 0
Al simplificarse por sustitución de funciones trigonométricas conocidas tenemos: -0.5A + 0.7660B = 0 (1)
Obtenemos una segunda ecuación sumando las fuerzas a lo largo del eje Y, por lo tanto tenemos: (Cos 30° + cos 50° )= 0.8660A + 0 .6427B = 300N (2)
En las ecuaciones1 y 2 se resuelven como simultanea A y B mediante el proceso de sustitución. Si despejamos A tenemos: A = 0.7660 / 0.5; A = 1.532B
Ahora vamos a sustituir esta igualdad en la ecuación 2 0.8660 (1.532B) + 0.6427B = 300N Para B tenemos: 1.3267B + 0.6427B = 300N 1.9694B = 300N B= 300N / 1.9694 B= 152.33N Para calcular la tensión en A sustituimos B = 152.33 N A = 1.532(152.33N) = 233.3N La tensiónen la cuerda C es 300N, puesto que debe ser igual al peso. EJERCICIO 2.- Una pelota de 100N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra cuerda B y sostenida de tal manera que la cuerda A forma un ángulo de 30° con el poste vertical ¿ encuentre las tensiones en las cuerdas A y B.
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
SOLUCIÓN Primero dibujamos le diagramacuerpo libre:
Ahora se aplica la primera condición de equilibrio. La suma de las fuerzas a lo largo del eje X: = B – Acos 60° = 0
B = Acos 60° = 0.5 A (1) Ahora al sumar las componentes en Y: = Asen 60° - 100N = 0
Por lo que:
Asen 60° = 100N
Ahora se despejan las fuerzas desconocidas: (sen 60° = .8660) = 8660 A = 100N A = 100N / .8660 = 115N Conocemos el valor de A, ahoradespejamos B de la ecuación 1: B = 0.5 A = (0.5) (115N) = 57.5N EJERCICIO 3.- Una pelota de 250N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la figura. Encuentre las tensiones en las cuerdas A, B Y C.
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
EJERCICIO 4.- Una pelota de 250N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra cuerda B y sostenida de tal manera quela cuerda A forma un ángulo de 40° con el poste vertical ¿ encuentre las tensiones en las cuerdas A y B.
EJERCICIO 5.- Una pelota de 300N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra cuerda B y sostenida de tal manera que la cuerda A forma un ángulo de 45° con el poste vertical ¿ encuentre las tensiones en las cuerdas A y B.
EJERCICIO 6.- Calcule lastensiones en las cuerda “A” y “B” del sistema mostrado.
EJERCICIO 7.- Encuentre la tensión el cable “A” y la compresión en el soporte “B” en la siguiente figura, si el peso es de 95 N.
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO Un cuerpo puede encontrarse en equilibrio de traslación, sin embargo puede estar girando sobre su propio eje debido a 2 o más fuerzas. Asípor ejemplo, la rotación del volante de un automóvil se debe a la capacidad que tiene cada fuerza para hacerlo girar. Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, debe cumplirse la segunda condición de equilibrio que dice: “Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, la suma de los momentos o torcas de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto debe ser igual a cero”....
Profesor: Lic. Gelacio Tafur Anzualdo Texto de consulta: Raymond A. Serway Vol. 01
PRIMERA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO OBJETIVO: El alumno podrá encontrar las fuerzas desconocidas aplicando la primera condición de equilibrio Un cuerpo se encuentra en estado de equilibrio traslacional si y sólo si la suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre él es igual a cero. Cuando un cuerpoestá en equilibrio, la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero. En este caso, Rx como Ry debe ser cero; es la condición para que un cuerpo esté en equilibrio:
EJERCICIO 1: Una pelota de 300N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la figura. Encuentre las tensiones en las cuerdas A, B Y C. SOLUCIÓN:
El primer paso es construir un diagrama de cuerpo libre:Al sumar las fuerzas a lo largo del eje X obtenemos:
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
= -Acos 60° + Bcos 40° = 0
Al simplificarse por sustitución de funciones trigonométricas conocidas tenemos: -0.5A + 0.7660B = 0 (1)
Obtenemos una segunda ecuación sumando las fuerzas a lo largo del eje Y, por lo tanto tenemos: (Cos 30° + cos 50° )= 0.8660A + 0 .6427B = 300N (2)
En las ecuaciones1 y 2 se resuelven como simultanea A y B mediante el proceso de sustitución. Si despejamos A tenemos: A = 0.7660 / 0.5; A = 1.532B
Ahora vamos a sustituir esta igualdad en la ecuación 2 0.8660 (1.532B) + 0.6427B = 300N Para B tenemos: 1.3267B + 0.6427B = 300N 1.9694B = 300N B= 300N / 1.9694 B= 152.33N Para calcular la tensión en A sustituimos B = 152.33 N A = 1.532(152.33N) = 233.3N La tensiónen la cuerda C es 300N, puesto que debe ser igual al peso. EJERCICIO 2.- Una pelota de 100N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra cuerda B y sostenida de tal manera que la cuerda A forma un ángulo de 30° con el poste vertical ¿ encuentre las tensiones en las cuerdas A y B.
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
SOLUCIÓN Primero dibujamos le diagramacuerpo libre:
Ahora se aplica la primera condición de equilibrio. La suma de las fuerzas a lo largo del eje X: = B – Acos 60° = 0
B = Acos 60° = 0.5 A (1) Ahora al sumar las componentes en Y: = Asen 60° - 100N = 0
Por lo que:
Asen 60° = 100N
Ahora se despejan las fuerzas desconocidas: (sen 60° = .8660) = 8660 A = 100N A = 100N / .8660 = 115N Conocemos el valor de A, ahoradespejamos B de la ecuación 1: B = 0.5 A = (0.5) (115N) = 57.5N EJERCICIO 3.- Una pelota de 250N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la figura. Encuentre las tensiones en las cuerdas A, B Y C.
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
EJERCICIO 4.- Una pelota de 250N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra cuerda B y sostenida de tal manera quela cuerda A forma un ángulo de 40° con el poste vertical ¿ encuentre las tensiones en las cuerdas A y B.
EJERCICIO 5.- Una pelota de 300N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra cuerda B y sostenida de tal manera que la cuerda A forma un ángulo de 45° con el poste vertical ¿ encuentre las tensiones en las cuerdas A y B.
EJERCICIO 6.- Calcule lastensiones en las cuerda “A” y “B” del sistema mostrado.
EJERCICIO 7.- Encuentre la tensión el cable “A” y la compresión en el soporte “B” en la siguiente figura, si el peso es de 95 N.
Profesor: Gelacio Tafur Anzualdo
SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO Un cuerpo puede encontrarse en equilibrio de traslación, sin embargo puede estar girando sobre su propio eje debido a 2 o más fuerzas. Asípor ejemplo, la rotación del volante de un automóvil se debe a la capacidad que tiene cada fuerza para hacerlo girar. Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, debe cumplirse la segunda condición de equilibrio que dice: “Para que un cuerpo esté en equilibrio de rotación, la suma de los momentos o torcas de las fuerzas que actúan sobre él respecto a cualquier punto debe ser igual a cero”....
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