EJERCICIOS FISICA.pdf
Transcript of EJERCICIOS FISICA.pdf
-
8/17/2019 EJERCICIOS FISICA.pdf
1/5
Serie de Estática
EQUILIBRIO(Los ángulos en las soluciones, se miden respecto a la
horizontal en el sentido señalado por las flechas)
1. ¿Es el movimiento de la Tierra (consi-
derando únicamente la rotación y la traslación) una
manifestación del equilibrio del sistema de fuerzas
externas que actúa sobre ella?(Sol . No)
2. Si en un problema de equilibrio, el número deincógnitas es mayor que el de ecuaciones in-
dependientes de equilibrio, ¿tendrá alguna solución
determinada el problema?(Sol . No)
3. Dos cuerpos A y B pesan, respectivamente 83
y 62 kg, equilibran a otros dos, C y D, como se
muestra en la figura. Sabiendo que C pesa 120 kg yque los cuerpos están unidos mediante una cuerda
de peso despreciable que pasa por los centros degravedad de todos ellos, calcule el peso de D y la
tensión en cada tramo de la cuerda.
(Sol . PD = 25 kg; TAB = 62 kg;TBC = 145 kg; TCD = 25 kg)
4. Tres cilindros iguales de 2 ft de diámetro y de70 lb de peso, están colocados como se indica en la
figura. Considerando lisas todas las superficies y
que no existe ninguna fuerza de contacto entre loscilindros B y C, se pregunta cuál es la tensión en lacuerda que une B con C y las reacciones de los
planos sobre el cilindro A.
(Sol . T = 40.4 lb; R 1 = 121.2 lb 60°;
R 2 = 121.2 lb 60°)
5. Dos esferas A y B, cuyos radios y pesosrespectivos son 1 m y 200 kg, y 2 m y 500 kg,
están colgadas de un techo mediante cuerdas
iguales de 3 m como se ve en la figura. ¿Cuántomide el ángulo α? ¿Cuál es la tensión en cada una
de las cuerdas?
(Sol . α = 61.8°; TA = 176.5 kg; TB = 553 kg)
A
CB
30°30°
α
B
A
A
B
C
D
-
8/17/2019 EJERCICIOS FISICA.pdf
2/5
B
A α
45°
60°
6. La fuerza horizontal P de la figura es de 100lb y empuja a A para mantener en equilibrio a los
dos cuerpos. Si A pesa 50 lb y todas las superficies
en contacto son lisas, ¿cuánto pesa B?(Sol . 45 lb)
7. Mediante una polea A se suben cargas sobreun plano inclinado, como se muestra en la figura.
Suponiendo que el plano es liso, determine la
tensión T del cable AB y la compresión Q de la barra AC cuando una caja de 1 ton está subiendo
con velocidad constante.
(Sol . T = 1.366 ton; Q = 1.866 ton)
8. Determinar la tensión T del cable AB y la
compresión C de la barra AC del mecanismo de la
figura, sin considerar sus pesos propios.(Sol . T = 16 lb; C = 6.34 lb)
9. ¿Cuál es la fuerza única que puede equilibrar
a las cuatro que se muestran en el tablero?(Sol . 23.3 kg; 87.3°)
10. Si las magnitudes de las fuerzas que tres delos resortes ejercen sobre A son de 25 kg cada una,
¿cuál debe ser el ángulo α y cuál la magnitud de la
fuerza ejercida por el resorte atado a B para que semantenga el equilibrio?
(Sol . α = 120°; 48.3 kg (ó α = 330°; 0 kg))
20 kg
28 kg
32 kg
25 kg
P
B
A
135°
30°
10 # 20 #
A
B
C
45° 30°
20 # 10 #
60°
1 ton
B
C
A
30°
-
8/17/2019 EJERCICIOS FISICA.pdf
3/5
11. Si la lámpara de la figura pesa 27 lb,
¿cuáles son las reacciones en las articulaciones A y
B?(Sol . R A = 36 lb ; R B = 45 lb 36.9°)
12. Calcular las reacciones en los apoyos A yB de la estructura, cuando se encuentra bajo
condiciones de carga que se indica. El peso de las
barras es despreciable.(Sol . R A = 10 ton 30°; R B = 10 ton 30°)
13. Una barra homogénea que pesa 150 lb está
articulada en A y atada a una cuerda en B, como semuestra en la figura. Calcular las magnitudes de las
reacciones en A y C.
(Sol . R A = 120 lb; R C = 90 lb)
14.
Calcular la reacción en la articulación A y
el peso P del cuerpo que mantiene a la barra de lafigura en equilibrio, sin considerar su peso propio.
(Sol . R A = 20.8 lb; 22.7°; P=33.6 lb)
15.
Si la viga de la figura y la pared en que serecarga son lisas, calcular la reacción en la ar-
ticulación y en la pared, despreciando el peso de laviga.
(Sol . R B = 187.5 kg ←; R A = 312 kg 53.0°)
30° 30°10 ton
BA
50 ´´
14 ´´
48 ́ ´
A
B
C
3
4
32 #
P
6´
6.5´
6.5´
A
2 m
2 m
6 m
250 kgA
B
B
A
8´´
6´´
-
8/17/2019 EJERCICIOS FISICA.pdf
4/5
16. Calcular las reacciones en los apoyos A yB de la viga, de peso despreciable, que soporta las
cuatro fuerzas mostradas.
(Sol . R A = 2100 lb ; R B = 1500 lb )
17.
Si el peso de la viga de la figura es de 200kg, el de la caja 75 kg y la tensión que debe
soportar la cuerda A es de 100 kg, ¿cuál debe ser la
tensión de la cuerda B y a qué distancia x de Adebe colocarse para que el conjunto se mantenga
en equilibrio?
(Sol . TA = 175 kg; x = 17.85 m )
18. Calcular las reacciones de los apoyos A, B,
C, y D de las vigas de peso despreciable que semuestran en la figura.
(Sol . R A = 39.2 lb ; R B = 111 lb ;
R C = 105.7 lb ; R D = 120.8 lb )
19. Calcule la magnitud F de la fuerza y la
distancia x a la que se encuentra de A, si la viga
mostrada tiene peso despreciable y se encuentra en
equilibrio.(Sol . F = 23 kg; x = 6 m)
20. Si el peso de la viga homogénea AB de la
figura es de 21 kg, ¿cuál es la reacción en laarticulación A, y cuál la tensión T de la cuerda que
la sujeta en B?
(Sol . R A = 10.5 kg ; T = 10.5 kg)
21. Sabiendo que la viga articulada en A pesa
235 lb y la articulada en B, 100 lb, ¿cuáles son lasreacciones en dichas articulaciones?
(Sol . R A = 37.4 lb ; R B = 298 lb )
22. El peso de la viga AB de la figura esdespreciable y el de la caja es de 105 lb. ¿Cuáles
son las reacciones en los apoyos?
(Sol . R A = 60 lb ; R B = 45 lb )
B
1´
A
2´ 2´ 2´2´
550 # 1500 # 1200 # 350 #
x
75 kg
15 m 5 m
A B
2´ 5´ 3´
3´ 3´ 4´
125 # 35 # 32 lb/ft
A
B
D
C
130 kg 150 kg3 m 3 m 5 m 2 m
38 kg 87 kg 132 kg F
x
A B
30°
3 m
A
B
A
12´
6´ 3´ 5´ 2´
B
3 m 4 m
BA 105 #lisa
-
8/17/2019 EJERCICIOS FISICA.pdf
5/5
60°
100 lb/ft
BA
100 lbft
200 lb/ft500#
3’ 2’ 4’ 4’ 2’ 5’
CA
23. Sin considerar los pesos propios de la ar-
madura mostrada y de la polea, calcule las reac-ciones en los apoyos A y B.
(Sol . R A = 10 ton ; RB = 20 ton )
24. Si el peso del cuerpo P es de 800 lb, como
se muestra en la figura, ¿cuál es la reacción en elapoyo A, y cuáles las tensiones TA de la cuerda
atada en A, y TB de la que está sujeta en B? El peso
de las barras es despreciable.(Sol . TA = 533 lb; TB = 1333 lb;
R A = 1555 lb; 31.0°)
25. Calcular las reacciones en los apoyos de la
viga sujeta a las condiciones de carga mostradas,
despreciando el peso propio de la viga.(Sol . R A = 517 lb, 61.1°; RB = 1281 lb )
26. Calcule las reacciones de los apoyos A y Bde la armadura de la figura. Desprecie el peso de la
armadura.
(Sol . R A = 9.10 ton, 73.8°; R B = 11.36 ton )
27. Despreciando los pesos propios de los
miembros de la armazón mostrada en la figura,calcular las reacciones en los apoyos A y B.
(Sol . R A = 522 kg, 16.7°; RB = 1150 kg )
28. Calcule las reacciones en los apoyos A y B
y todas las fuerzas externas a que está sujeta la barra AECF de la armazón que se ilustra en la
figura. Los pesos propios de las barras y de las poleas son despreciables.
(Sol. R A
= 792 kg ↙ 2.26º; R B
= 890 kg ↗27.2º;
RC = 1112 kg ↗ 44.6º; R
E = 530 kg ↘ 45º;
R F
= 530 kg ↙ 45º)
1 m
1 m
1 m
1 m
1 m
1 m 1 m 1 m 1m
A
B
5 ton
800 #
P
60 ´´ 40 ´´
45°
A
B
2 ton3 ton
4.5 ton
5 ton
30°3´3´ 3´3´
4´
4
3
A
B
0.5 m 2.5 m 1.5 m
1.5 m
1 m
0.5 m
3 m1 m
1.5 m
A
B
CDE
F
500 kg 800 kglisa
375 kg
1.2 m 1 m 1.2 m
0.9 m
0.9 m
0.2 m 0.2 m
A
B
C
D
E F