Leyes Newton

EJERCICIOS EQUILIBRIO TRASLACIONAL

DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE

Para las siguientes situaciones realice el diagrama de cuerpo libre, indicando los ejes coordenados y las componentes de las fuerzas.










































Resolución de problemas de equilibrio (Tippens)

3-3. Si el peso del bloque que se muestra en la figura 3-18aes de 80 N, ¿cuáles son las tensiones en las cuerdas A y B? Respuesta: A = 95.3 N, B = 124 N

3-4. Si la cuerda B de la figura 18a se rompe con tensiones mayores que 200 Ib, ¿cuál es el peso máximo W que puede soportar? Respuesta: W = 128 N

3-5. Determine la compresión en el soporte y la tensión en la cuerda de la figura 3-l8b cuando el peso es igual a 600 N. No tome en cuenta el peso delposte. Respuesta: A = 520 N ; B = 300 N

3-6. El bloque de la figura 3-19a pesa 70 N. ¿Cuáles son las magnitudes de la fuerza de fricción dirigida hacia arriba del plano y de la fuerza normal con dirección perpendicular al plano? Respuesta: R = 40,15 N; N = 57,34 N

3-7. Los montantes dos por cuatro A y B de la figura 3-l9b se usan para soportar un peso de 400 Lb. Despreciando los pesos delos montantes, encuentre el valor de las fuerzas desconocidas e indique si cada montante se encuentra sometido a compresión o a tensión. Respuesta: A = 693 Lb, compresión; B = 400 Lb, tensión

















3-8. Un semáforo de 80 N de peso está suspendido a la mitad de un cable tendido entre dos postes que distan entre sí 30 m. Si el semáforo hace que el cable secuelgue una distancia vertical de 1 m en. el punto medio del cable, ¿cuál es la tensión del cable? (Sugerencia: En primer lugar encuentre el ángulo que forma el cable con la hori­zontal; luego trace un diagrama de cuerpo libre suponiendo que hay la misma tensión en cada segmento de cable.) Respuesta: 601,33 N

3-9. Un camión atascado en el fango se saca, atando una cuerda al ca­mión ysujetándola a un árbol. Cuando los ángulos tienen el valor que indica la figura 3-20, se ejerce una fuerza de 40 Lb en el punto medio de la línea. ¿Qué fuerza se ejerce sobre el camión? Respuesta: 58,5 Lb


















3-10 Un cuadro de 20 N cuelga de un clavo como se muestra en la figura 3-21, de modo que el cordel que lo sostiene forma un ángulo de 60". ¿Cuál es la tensión de cadasegmento de cordel? Respuesta: 11,54 N














Fricción

3-11. Se aplica una fuerza horizontal de 40 N para empezar a mover un trineo vacío de 600 N a través de nieve compacta. Después de que empieza a moverse, tan sólo se necesitan 10 N para conservar su movimiento a velocidad constante, (a) ¿Cuáles son los coeficientes de fricción estática y cinética? (b) Si se leañaden al trineo 200 N de provisiones, ¿qué nueva fuerza se requiere para arrastrar el trineo a velocidad constante? Respuesta: 0,0667; 0,0167; (b) 13,3 N

3-12. Un trabajador en el muelle encuentra que se necesita una fuerza de 60 Lb para arrastrar un embalaje de 150 Lb por la cubierta a veloci­dad constante. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética? Si un embalaje más pequeño deconstrucción similar puede ser movido con una fuerza de sólo 40 Lb, ¿cuál es el peso de este embalaje? Respuesta: 100 Lb

3-13. El coeficiente de fricción estática entre madera y madera es 0.7 y el coeficiente de fricción cinética es 0.4. ¿Qué fuerza horizontal se re­quiere para empezar a mover un bloque de madera de 50 N a lo largo de un piso de madera? ¿Qué fuerza lo mantendrá en movimiento después deque la fricción estática ha sido contrarrestada? Respuesta: 35 N; 20 N

3-14. Un bloque de acero que pesa 240 N descansa sobre una viga hori­zontal de acero. ¿Cuál es la fuerza horizontal necesaria para mover el bloque a velocidad constante «i el coeficiente de fricción cinética es de 0.09? Respuesta: 21,6 N

3-15. Un bloque de 60 N es arrastrado a lo largo del piso horizontal a velocidad...