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EJERCICIOS PARA PREPARACIN DE EXAMEN CAPITULO 2 2 DIMENSIONES
1.- Determinar la magnitud de la fuerza
resultante as como su direccin.
Sol. 253,546 NR
2.- Dos varillas de control estn unidas en A a
la palanca AB. Si la fuerza en la varilla de la
izquierda es F1=30 lb, determinar la fuerza F2
requerida en la varilla derecha si la resultante
de las fuerzas ejercidas por las varillas sobre la
palanca es vertical y la correspondiente
magnitud de dicha resultante.
Sol. lbRlbF 75.18,9.262
3.- Determinar la magnitud de la fuerza
resultante 21 FFFR
y su direccin, medida
en sentido de giro de las manecillas del reloj
desde la parte positiva del eje x.
Sol. 6.78,464 NFR
4.- Determinar
a) La tensin requerida en el cable AC si se
sabe que la resultante de las tres fuerzas
que actan en el punto C del mstil BC
debe estar dirigida a lo largo de BC
b) La magnitud correspondiente de la
fuerza resultante.
Sol. lbFb
lbTa
R
AC
95
1.95
2
5.- La fuerza F mostrada es la resultante entre
una fuerza de 100 N en la direccin BC y otra
fuerza paralela a BD. Calcular el valor de la
componente paralela a BD.
Sol. 38.67,3.36 NFBD
6.- Tres cables jalan el tubo generando una
fuerza resultante con magnitud de 900 lb. Si 2 de los cables estn sometidos a fuerzas
conocidas, determinar la direccin del tercer
cable de manera que la magnitud de la fuerza F de este cable sea mnima. Todas las fuerzas se
encuentran en el plano xy. Cul es la
magnitud de F? Sugerencia: Encontrar primero la resultante de las 2 fuerzas conocidas.
Sol. 2.16,4.97 lbF
7.- El poste va a ser extrado del terreno usando
2 cuerdas A y B. La cuerda A estar sometida a
una fuerza de 600 lb y ser dirigida a 60
desde la horizontal. Si la fuerza resultante que
actuar sobre el poste va a ser de 1200 lb, vertical hacia arriba, determinar la fuerza T en
la cuerda B y el correspondiente ngulo .
Sol. 8.23,744 lbT
8.- El bote debe ser jalado a la orilla usando dos
cuerdas. Si la fuerza resultante va a ser de 80 lb
dirigida a lo largo de a-a, determinar las
magnitudes de las fuerzas T y P que actan en
cada cuerda y el ngulo de modo que P sea
mnima.
Sol. 60,40,3.69 lbPlbT
9.- Un tanque e acero debe colocarse en la fosa
mostrada. Determinar la magnitud y direccin
de la fuerza P mnima para la cual la resultante
3
de las dos fuerzas aplicadas en A es vertical y
la correspondiente magnitud de dicha fuerza
resultante.
Sol. N5212Flb368P R .,min
10.- Dos barras resisten una fuerza de 100 kN
en la forma indicada. Determinar la
componente uF de la fuerza segn el eje de la
barra AB y la componente vF de la fuerza
segn el eje de la barra BC.
Sol.
9.36,1.107
;4.157,9.92
kNF
kNF
v
u
11.- Determinar la tensin en cada cable
cuando F=800 N y =90.
Sol. NTNT BCAC 800,547
12.- Determinar la magnitud y orientacin
de F de modo que la partcula est en equilibrio.
Sol. 8.21,23.3 kNF
13.- Determinar la magnitud y direccin de la
fuerza F4 que equilibre el punto mostrado.
Sol. 2.32,78.44 kNF
4
14.- El cajn de 500 lb va a ser levantado
usando las cuerdas AB y AC. Cada cuerda
puede resistir una tensin mxima de 2500 lb
antes de romperse. Si AB siempre permanece
horizontal, determinar el ngulo ms pequeo
con que el cajn puede ser levantado.
Sol. 5.11
15.- Una fuerza vertical P=10 lb es aplicada a
los extremos de la cuerda AB de 2 ft y del resorte
AC. Si el resorte tiene una longitud no alargada
de 2 ft, determinar el ngulo para el
equilibrio. Considerar k= 15 lb/ft.
Sol. 35
16.- Un bloque de masa 50 kg est en
equilibrio sobre una superficie horizontal lisa
por la accin de dos cables flexibles. Determinar
la fuerza que la superficie horizontal ejerce sobre
el bloque y el ngulo que forma e cable
inclinado con la horizontal.
Sol. 1.53,5.90 NN
a) El bloque pesa 20 lb y est siendo levantado a
velocidad uniforme. Determinar el ngulo
para el equilibrio y la fuerza requerida en cada
cuerda.
b) Determinar el peso mximo W del bloque que
puede ser suspendido en la posicin mostrada
si cada cuerda puede soportar una tensin
mxima de 80 lb. Cul es el ngulo en la
posicin de equilibrio?
Sol.
60,2.46)
60,6.34)
lbWb
lbTa AB
5
17.- La longitud del resorte AB sin estirar
mostrado es de 660 mm y la constante k=1000 N/m. Cul es la masa del cuerpo suspendido?
Sol. kgm 45.4
18.- Considerar el banco de luces de 1000 lb
mostrado. Un operador cambia la posicin de las
luces quitando el cable CE. Cul es la tensin
en el cable AB despus del cambio?
Sol. lbTAB 9.687
19.- El sistema mostrado se llama Tensin de
Rusell. Si la suma de las fuerzas hacia abajo
ejercidas en A y B por las piernas del paciente es
de 32.2 lb, cul es el peso W?
Sol. lbW 25
20.- Una carga con un peso de 400 N est
suspendida de un resorte y dos cuerdas, las
cuales estn unidas a dos bloques de peso 3W y
W, respectivamente. Se sabe que la constante
del resorte es de 800 N/m, determinar el valor de
W y la longitud sin estirar del resorte.
Sol. mmlNW 758,8.62
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