ejercicios fisica

Ejemplo 1. Tres ladrillos idnticos estn atados entre s por medio de cuerdas y penden de un dinammetro que marca en total 24N de peso. Determina la tensin en cada una de las cuerdas. Solucin Figura 4. Esquema y diagrama de cuerpo libre del problema 1. El esquema se construye para tener una idea clara del problema, los detalles del dibujo no son importantes (por ejemplo los nudos), nicamentenos importa la concepcin fsica del problema. En el caso del diagrama de cuerpo libre (DCL) se realizaron las siguientes asignaciones T1. Representa la tensin de la cuerda de hasta arriba. T2. Representa la tensin de la cuerda de en medio. T3. Representa la tensin de la cuerda de abajo. Como los ladrillos son idnticos, podemos suponer que el peso de cada uno de ellos es idntico, es decirEMBED Equation.3 En donde, es claro que W1. Peso del ladrillo 1 W2. Peso del ladrillo 2 W3. Peso del ladrillo 3. Los vectores, son EMBED Equation.3 Para este problema se pide el valor de la tensin experimentada en cada una de las cuerdas, entonces, primero determinamos que fuerzas se aplican en cada caso. Para T1. Como se puede observar en la figura 4, la cuerda de arriba soporta el peso delos tres ladrillos, como la direccin es verticalmente hacia abajo. La primera condicin de equilibrio ser EMBED Equation.3 De forma desarrollada EMBED Equation.3 Sustituyendo los valores EMBED Equation.3 Por lo tanto, T1 24N Para T2. De acuerdo a lo mostrado en la figura 4, la cuerda de en medio soporta el peso de dos ladrillos. Aplicando la primera condicin de equilibrio EMBEDEquation.3 De forma desarrollada EMBED Equation.3 Sustituyendo los valores EMBED Equation.3 Por lo tanto, T2 16N Para T3. Es claro que la cuerda de abajo, nicamente, soporta el peso de un ladrillo. Aplicamos la primera condicin de equilibrio EMBED Equation.3 De forma desarrollada EMBED Equation.3 Sustituyendo los valores EMBED Equation.3 Por lo tanto, T3 8N La solucin, es T124N T2 16N y T3 8N Ejemplo 2. Un cuadro de 20N se cuelga de un clavo como se muestra en la figura 5, de manera que las cuerdas que lo sostienen forman un ngulo de 60. Cul es la tensin en cada segmento de la cuerda Figura 5. Representacin asociada al ejemplo 2. Solucin A continuacin presentamos el diagrama de cuerpo libre. Figura 7. Diagrama de cuerpo libre del ejemplo 2. En el DCL delejemplo se puede observar que a cada una de las fuerzas se les asigno un nombre. Para el caso de los ngulos recuerde el curso de geometra (suma de los ngulos internos de un tringulo, ngulos formados entre dos rectas paralelas y una recta secante). Ahora escribimos las fuerzas en forma vectorial. EMBED Equation.3 Aplicamos la primera condicin de equilibrio. Para el eje de las X ( EMBEDEquation.3 ) EMBED Equation.3 (1) Para el eje de las Y( EMBED Equation.3 ). EMBED Equation.3 (2) El sistema de ecuaciones generado, es EMBED Equation.3 (1) EMBED Equation.3 (2) Resolvemos el sistema generado mediante el mtodo de sustitucin. De la ecuacin (1) despejamos a TAC. EMBED Equation.3 (3) La igualdad obtenida en (3) se sustituye en la ecuacin (2). EMBED Equation.3 (4) Resolvemosla ecuacin (4), obtenemos EMBED Equation.3 Sustituimos los valores conocidos y realizamos las operaciones indicadas EMBED Equation.3 El valor encontrado lo sustituimos en la ecuacin (3), obtenemos EMBED Equation.3 La respuesta al problema, es TAB TAC - 11.547N (El signo menos indica que la direccin supuesta es opuesta a la direccin real) Ejemplo 3. Calcule la tensin de la cuerda Ay la compresin en B en el puntal de la figura 8. Figura 8. Ilustracin asociada al ejemplo 3. Solucin. De acuerdo con la figura 8, las fuerzas que actan en el problema, son La tensin en la cuerda A (TA). La compresin en la barra B (TB). El peso de la esfera (W) El punto en donde concurren las fuerzas, es el extremo superior de la barra, es ah en donde se recomienda colocar el diagrama de...