SOLUCION DE UN EXAMEN DE SEGURIDADDescripción completa
Descripción: solucione de ejercicios de fisica
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ma
2014
Solución Práctica 06: Primera ley de Newton 1.Hallar la medida del dinamómetro.
T D.C.L
49
49
Solución
Aplicamos la primera primera condición condición de equilibrio equilibrio
∑ F =0
T −49 N − 49 N =0
T =98 N La lectura del dinamómetro será la tensión.
2. Enco Encont ntra rarr las las comp compon onen ente tes s de la fuer fuerza za para para el respe espect ctiv ivo o sist sistem ema a de referencia.
Física
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2014 F x F y
Solución
Descomponemos la fuerza F respecto a los ejes x e y
F x = Fcos 40 F y =− Fsen 40
!.El sistema mostrado en la "#ura est$ en e%uili&rio. 'Cu$nto medir$ el dinamómetro( si sus unidades son los e)tons*
D.C.L 49
49
Solución
Realizamos el diagrama de fuerza para cada masa y para el dinamómetro 49
49
+enemos dos fuerzas de i#ual ma#nitud pero sentido opuesto( matem$ticamente la lectura ser$ cero.
∑ F =0 Física
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4. Hallar la fuerza F necesaria para mantener el sistema en e%uili&ro( cuando la masa es 20 ,#. -dem$s allar cada una de las tensiones.
Solución
Realizamos el diagrama de fuerza para la masa y polea Diagrama de fuerzas para la masa “m”
19
El cuerpo est$ en e%uili&rio/ F =0
∑
T 5 −196 N =0 T 5 =196 N Diagrama de fuerzas para la polea pequeña
Física
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as tensiones
T 2 =T 3
son i#uales por ser la misma cuerda.
a polea est$ en e%uili&rio/ F =0
∑
T 2 + T 3−T 5=0 T 3 + T 3=T 5
T 3 =
196 N 2
= 98 N
or lo tanto
T 2 =T 3= 98 N
Diagrama de fuerzas para la polea Grande
as tensiones
Física
T 1 =T 2=T 3
son i#uales por ser la misma cuerda
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2014 a polea est$ en e%uili&rio/ F =0
∑
−T −T −T +T =0 1
2
3
4
T 4=T 1+ T 2 + T 3 T 4=3 x T 2=214 N
3. n &lo%ue de 20 ,# de masa se encuentra so&re un plano inclinado de coe"ciente de rozamiento est$tico 0(43. Hallar el $n#ulo de inclinación del plano( si el sistema esta est$tico.
Solución
5ealizamos un &os%ue6o del pro&lema 7 su respectivo dia#rama de fuerza. y
f r= μR
Donde/ R : 5eacción ormal
20;# x θ R
m#
f r
/ Fuerza de fricción
m#/ eso del &lo%ue
Aplicando la primera condición de equilibrio tenemos que!
F x =¿ f r − mgsenθ= 0 … .. ( 1)
∑¿
F y =¿ R −mg cosθ =0 … .. ( 2 )
∑¿
Dividiendo 81 : 82 tenemos %ue /
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2014 f r
=
R
mg senθ mg cosθ
μR mg senθ = R mg cosθ μ=tgθ 0.45 −1
θ= tg
= tgθ
( 0.45 )=29.2
. Hallar la masa m 1( si el sistema est$ en e%uili&rio. -dem$s el coe"ciente de fricción es <=0.43 para la super"cie. 8m 2=20 ,#
Solución
Realizamos el diagrama de fuerza para la masa y poleas Diagrama de fuerzas para la masa “m2”
T
19
El cuerpo est$ en e%uili&rio/ F =0
∑
T =196 N
Física
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Diagrama de fuerza para la polea
P2
T
"s la misma tensión ya que es la misma cuerda y además la polea tiene masa despreciable
Realizamos el diagrama de fuerza para la polea
P3
T 1
T 1 "l cuerpo está en equilibrio!
∑ F =0
T 1 + T 1=T 2 T 1
=196 N
T 1 =98 N
Física
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2014 Diagrama de fuerzas para la masa “m1”
R
f r= μR
T 1
m1 g Aplicando la primera condición de equilibrio tenemos que!
F x =¿ T 1−f r =0 … .. ( 1 )
∑¿
T 1 = f r T 1 = μR
= μR
98 N
∑ F =¿ R −m g … .. (2)❑ y
1
¿
R= m1 g laecuación ( 2 ) en ( 1 ) ,tenemosque :
= μ x m g
98 N
1
despejamosla masa m1 m 1=
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98 0.45 x 9.8
=22.2 Kg
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>. El sistema mostrado en la "#ura. Hallar la fuerza resultante aplicada( para/ a F=20 7 ?=4>@.
F y
D.C.L
−700 cos 15
F x
−700 sen 15
Solución
Realizamos el diagrama de fuerza para el sistema y #allamos la fuerza resultante para cada eje.
F x =¿ F x −700 cos 15=20cos47 −700 cos 15=−662.5 N
∑¿
F y =¿ F y − 700 sen 15= 20 sen 47 −700 sen 15 =−166.5 N
∑¿
a fuerza resultante/ F =¿− 662.5 N ^i −166.5 N j ⃗
^
A. Hallar el $n#ulo de inclinación. Bi m1 es el do&le de m2 7 adem$s el plano tiene un coe"ciente de rozamiento de 0(3.
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9. El o&6eto se encuentra en reposo( si tiene una masa de 0 ,# 7 la super"cie una coe"ciente de fricción <=0.>( allar el $n#ulo de inclinación. y
f r
D.C.L
θ R
588
Aplicamos la condición de equilibrio al cuerpo.
∑ F = f −588 senθ =0 … ( 1 ) x
r
f r=588 senθ μR=588 senθ… ( 1 )
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x
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∑ F = R −588 cosθ =0 … ( 2 ) y
R =588 cosθ … ( 2 )
Di$idiendo las ecuación %& '(%)' tenemos que!
μR 588 senθ = 588 cosθ R μ=tanθ −1
θ= tan ( 0.7 )
10.El o&6eto se encuentra en reposo. Halle la fuerza ( si tiene una el o&6eto tiene una masa de 3 ,# 7 la super"cie una coe"ciente de fricción <=0..
D.C.L
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Aplicamos la condición de equilibrio al cuerpo.
∑ F = Pcos 50 − R= 0 …( 1 ) x
Pcos 50= R
∑ F = f + Psen 50− 49 N =0 … ( 2 ) y
r
μR + Psen 50= 49 N
5eemplazando la ecuación 81 en 82 tenemos %ue. μ Pcos 50 + Psen 50 = 49 N
Factorizamos P ( μ cos50 + sen 50 )=49 N
Despe6amos P =
49 N
( μ cos 50 + sen 50 )
= N
D 11.El &lo%ue - de la "#ura pesa 0.0 . El coe"ciente de fricción est$tica entre el &lo%ue 7 la super"cie donde descansa es de 0.23. a Calcule la fuerza de fricción e6ercida so&re el &lo%ue -. & Determine el peso m$imo para el &lo%ue ) con el cual el sistema permanecer$ en e%uili&rio.
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Aplicamos la condición de equilibrio al cuerpo *A+.
