Ejercicios De Estatica

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA MECÁNICA, MECANICA - ELECTRÍCA Y MECATRÓNICA Curso: ESTATICA Fecha: 25/01/19 Apellidos y Nombres:

Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 01.- Dos remolcadores aplican las fuerzas P y Q a la barcaza, donde P = 76 kN y Q = 52 kN. Determine la resultante de P y Q. Solución:

1

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Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 02.- Un peso de 500 N está soportado por dos cables, las fuerzas en los cables son F1 y F2. Si se sabe que la resultante de F1 y F2 es una fuerza de magnitud 500 N que actúa en la dirección y, determine F1 y F2. Solución:

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Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 03.- Los cables de soporte AB y AC están orientados de manera que las componentes de la fuerza de 360 lb a lo largo de AB y AC son 185 lb y 200 lb, respectivamente. Determine los ángulos α y β.

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Tema: Estática de Partículas

Apellidos y Nombres:

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 04.- Las dos fuerzas que se muestran

actúan

sobre

el

miembro

estructural AB. Determine la magnitud de P tal que la resultante de estas fuerzas esté dirigida a lo largo de la barra AB Solución:

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Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 05.- La resultante de las dos fuerzas tiene una magnitud de 650 lb. Determine la dirección de la resultante y la magnitud de P Solución:

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Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Código: 4E03018 Semestre: III

1

Laboratorio Grupo

MInas

Problema 06.- Un topógrafo visualiza un objetivo en C desde los puntos A y B; registra los ángulos que se muestran. Determine las magnitudes de los vectores posición a y b. Solución:

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Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 07.- Sabiendo que la tensión es de 425 lb en el cable AB y 510 lb en el cable AC, determinar la magnitud y dirección de la resultante de la fuerzas ejercidas en A por los dos cables. Solución:

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 08.- La pluma OA lleva una carga P y está soportada por dos cables como mostrado. Sabiendo que la tensión en el cable AB es 183 lb y que la resultante de la carga P y de las fuerzas ejercidas en A por la dos cables deben dirigirse a lo largo de OA, determinar la tensión en cable de AC. Solución:

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Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 09.- Una barra de acero se dobla para formar un anillo semicircular con 36 in. de radio que está sostenido parcialmente por los cables BD y BE, los cuales se unen al anillo en el punto B. Si la tensión en el cable BE es de 60 Ib, determine las componentes de la fuerza ejercida por el cable sobre el soporte colocado en E. Solución:

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Tema: Estática de Partículas

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 10.- Un contenedor de peso W está suspendido del aro A. El cable BAC pasa a través del aro y se une a los soportes fijos en B y C. Dos Fuerzas P=Pi y Q=Qk se aplican en el aro para mantener al recipiente en la posición mostrada. Determine P y Q, si W=376N. (Sugerencia: La tensión es la misma en ambos tramos del cable BAC) Solución:

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Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 11.- Una torre está sostenida por los cables AB y AC. Un trabajador amarra una cuerda de 12 m de longitud a la torre en A y ejerce una fuerza constante de 160 N sobre la cuerda; a) exprese la tensión en cada cable como una función de 𝜃 si la resultante de las tensiones en los cables y en la cuerda está dirigida hacia abajo; y h) grafique la tensión en cada cable como una función de 𝜃 para 0 ≤ 𝜃 ≤ 180 , y a partir de la gráfica determine el rango de valores 𝜃 de para los cuales los cables permanecen en tensión. Solución:

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 12.- La torre de transmisión que se muestra en la figura está sostenida por tres cables, los cuales están conectados a una articulación en A y anclados en los puntos B, C y D. El cable AD tiene 21 m de longitud y la tensión en el mismo es de 20 kN; a) exprese las componentes x, y y z de la fuerza ejercida por el cable AD sobre el ancla en D y los ángulos 𝜃𝑥 , 𝜃𝑦 y 𝜃𝑧 correspondientes en términos de 𝛼 y b) grafique las componentes de la fuerza y

los ángulos 𝜃𝑥 , 𝜃𝑦 y 𝜃𝑧 para 0< 𝛼 < 60°. Solución:

12

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 13.- Un recipiente de peso W está sostenido del aro A al cual están conectados el cable AB, de 5 m de longitud y el resorte AC. La constante del resorte es de 100 N/m, y su longitud sin estiramiento es de 3 m. Determine la tensión en el cable cuando a) W = 120 N y b) W = 160 N. Solución:

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 14.- Los cables AB y BC se sujetan al tronco de un árbol muy grande para evitar que se caiga. Si se sabe que las tensiones en los cables AB y BC son de 550N y 660N, respectivamente, determine el momento respecto de O de la fuerza resultante ejercida por los cables sobre el árbol en B. Solución:

14

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Código: 4E03018 Semestre: III

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Problema 15.- Una polea homogénea de 18 kg está unida a la barra ABC con un pasador en B. La masa de la barra es despreciable. El cable que pasa por la polea soporta una tensión de 600 N. Determine las magnitudes de las reacciones en los soportes en A y C. Solución:

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 16.- Una persona de 90 kg, cuyo centro de gravedad está en G, sube por una escalera uniforme. La longitud de la escalera es 5 m y su masa es 20 kg. La fricción se puede ignorar. (a) Calcule las magnitudes de las reacciones en A y B para x = 1.5 m. (b) Encuentre la distancia x para la cual la escalera estará a punto de caer. Solución:

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 17.- Un cilindro homogéneo de 300 kg se jala sobre el escalón de 100 mm por la fuerza horizontal P. Determine la P menor que subirá el cilindro desde la superficie en A. Suponga una fricción suficiente en la esquina B para evitar su deslizamiento. Solución:

17

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Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 18.- La estructura de soporte del anuncio espectacular está unida al suelo por un pasador en A y B y su pata posterior reposa sobre el suelo en A. La fricción se puede ignorar. El punto G es el centro de gravedad del anuncio y de la estructura, que en conjunto pesan 2800 lb. Para evitar que se vuelque con vientos fuertes, se coloca un peso de 2370 lb sobre la estructura cerca de A, como se indica. (a) Calcule las magnitudes de las reacciones en A y B si la carga por viento sobre el anuncio es q = 120 lb/pie. (b) Encuentre la carga de viento mínima q que ocasionaría que la estructura se vuelque. Solución:

18

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Código: 4E03018 Semestre: III

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Problema 19.- La compuerta de regulación automática ABC, articulada en B, se presiona contra el borde del vertedor en C por la acción del peso A de 3645 lb. Si la compuerta debe abrirse cuando el nivel del agua alcance una altura h = 6 pies, determine la distancia x que ubica el peso A. Ignore el peso de la compuerta. Solución:

19

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Tema: Estática de Partículas

Guerra Choque Piero Antonio

Laboratorio Grupo

Código: 4E03018 Semestre: III

1 MInas

Problema 20.- Los centros de gravedad del carro elevador de 50 kg y de la caja de 120 kg están en G1 y G2, respectivamente. El carro debe poder subir el escalón de 5 mm cuando la fuerza de empuje P es 600 N. Encuentre el radio mínimo permisible de la rueda en A. Asegúrese de verificar si el carro se volcará. Solución:

20