IESTP “TODAS LAS ARTES”
FÍSICA
ESTÁTICA II MOMENTO DE UNA FUERZA O TORQUE Si a un cuerpo rígido lo sometemos a una fuerza, este cuerpo tiende a rotar alrededor de un eje. Esto se debe a que la fuerza
genera un !en"! #e fuerza ! "!r$ue $ue %a&e g'rar e("e &uer)!. Además de módulo, dirección y sentido, como cualquier vector, el momento de fuerza )!(ee ('gn!, y se calcula de la siguiente manera Si la fuerza genera un giro anti !orario, entonces se
usa el signo positivo "#$. Si la fuerza genera un giro !orario, entonces se usa el signo negativo "%$.
Un'#a#e(*
&uerza ne'ton "($
)istancia metros "m$
*omento (e'ton. *etro "(.m$
+ay que tener en cuenta que, si la línea de acción de la fuerza pasa por el centro de giro, entonces el momento de fuerza o torque es igual a cero.
+#a C!n#'&',n De E$u'l'-r'! (ua"!r'a #e !en"!( . / 0n cuerpo estará en equilibrio de rotación, ya sea en reposo o girando a velocidad constante, cuando la fuerza resultante y el momento resultante respecto a un mismo punto, debe ser cero. (o )ebe +aber -otación$
TEOREMA DE PIERRE 1ARI2NON* 03456738349 El momento de la resultante de dos o más fuerzas con relación a un punto ubicado en el plano de las mismas es igual a la suma algebraica de los momentos de las fuerzas componentes/.
E:e)l!* 0A qu1 distancia del punto 2 se encuentra aplicada la fuerza resultante, sabiendo que la barra es ingrávida3
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E;ERCICIOS DE APLICACI
e$ :7
Si la barra !omog1nea de 4 5g se encuentra en equilibrio, !allar &/. F a$ 67 ( b$ 87 ( c$ 97 ( d$ :7 ( e$ 677 (
?alcular la tensión del cable si la barra es de peso despreciable. a$ ; ( b$ 6 1N 1N c$ : d$ 9 2m 2m 2m e$ 4
+allar &/ para que la barra !omog1nea de ; 5g se encuentre en equilibrio. a$ 677 ( b$ 8; c$ ;7 d$ 47 F e$ 6;7
+allar la masa del bloque @/ para el equilibrio de la barra !omog1nea de : 5g y 9 m de longitud. a$ 8 5g b$ 4 c$ < P d$ ; 3m e$ 9
+allar la masa del bloque para que la barra !omog1nea de 9 5g se encuentre en equilibrio. a$ ;7 ( b$ 87 c$ <7 8m 2m d$ :7 e$ 47
+allar la tensión en la cuerda A> para que la barra se encuentre en equilibrio. a$ ; (
B
A
2L
b$ 6 877 c$ 697 d$ 847
+allar el peso del bloque para que la barra !omog1nea de : 5g se encuentre en reposo. a$ <; ( b$ 87 c$ 47 d$ <7 e$ :7 Si la barra de peso despreciable se encuentra en reposo, !alle el valor de &/.
30Kg
+allar B/ para que el equilibrio de la barra imponderable. a$ ;7 ( b$ 877
30Kg
c$ 477 d$ =77
F
8L
e$ :77
2m
6m
T
e$ ;
a$ 84 ( b$ <: 2a
c$ 687
5a
Ca placa !omog1nea pesa 677 (. ?alcular la tensión en la cuerda que lo sostiene. A>?) es un cuadrado.
d$ =7 e$ 6;7
2a
3kg
+allar la tensión en la cuerda A>, la barra es de peso despreciable. a$ 847 ( b$ <77
2a
6a
d$ 687
A
e$ 677 8Kg
B
B
C
b$ 877 c$ 47
c$ 687 d$ 87
a$ ;7 (
2a A
D
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?alcular las tensiones de las cuerdas A y > si la barra !omog1nea es de 68 5g y el conjunto está en equilibrio. 2.
A
B
2m
12m
a$ :7( y :7 ( b$ 97 ( y 47 ( c$ 7 ( y ;7 (
d$ <7 ( y 87 ( e$ 677 ( y 87 (
3.
+allar las tensiones en las cuerdas A/ y >/ si la barra es !omog1nea y de 67 5g. Además D :7 (
c$ 97 d$ 6:7 e$ 87 +allar la masa de la barra !omog1nea, si el sistema se encuentra en reposo. a$ ; 5g b$ 67 c$ 9 F d$ 87 e$ ;7 Si la barra imponderable de peso despreciable se encuentra en reposo, determine el valor de F/. a$ : m b$ 9 F = 20N c$ 68 d$ 67 e$ 64 60N
24m
x A
B 4.
Q 1m
4m
a$ ;7 ( y 667 ( d$ 47 y 687
+alla la masa del bloque para el equilibrio del sistema. >arra imponderable.
1m
b$ 8 y 99 e$ 677 y :7
a$ 6,: 5g b$ ; 5g c$ <,8 5g d$ : 5g e$ 5g
c$ <7 ( y 6<7
Ca planc!a metálica es de 47 5g y es !omog1nea. ?alcular B/ para lograr el equilibrio. 5.
2m
a$ 6;7 ( c$ 687
m
5a
+allar F/ para el equilibrio del sistema. 60 kg
3m
d$ <77
12cm
e$ :77 6m
a$ : cm d$ =
Ca placa rectangular, !omog1nea y de 87 5g se encuentra en equilibrio. ?alcular B/
6.
a$ 677 (
x
b$ 9 e$ 4
c$ 67
+allar &/ para lograr el equilibrio de la carga - 67 (. >arra imponderable.
b$ 6 877
2m
a$ ;7 ( b$ :7 c$ 677 d$ 47 e$ 68,;
c$ :77 2m
d$ 8 477 10 m
=LOQUE II 1.
2a
20 kg
b$ 877
e$ ;77
4kg
+allar el valor de la fuerza &/ para equilibrar a la barra !omog1nea de 9 5g. a$ 47 ( b$ 6: F
7.
F
2K
8K
R
+allar &/ para el equilibrio - 97 ( @eso de la barra despreciable. a$ :7 ( 3L b$ <7 (
4L
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8.
c$ 7 ( d$ 47 ( e$ 87 ( )etermine &/ si la barra es !omog1nea y de 47 (. a$ 677 ( b$ 97 ( c$ 687 ( d$ 6:7 ( e$ 47 (
9.
a$ <7 y <9 ( b$ <: y <8 c$ 47 y 89 13.
2m
d$ ;7 y 69 e$ :7 y 9
)etermine la masa del bloque @/ si la viga es !orizontal, !omog1nea y de :7 (.
20N 6m F
Si */ representa el centro de gravedad para la barra !omog1nea, !allar F/. a$ 6 m b$ 8 c$ 4 d$ < e$ ;
10.
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12m
P
6-x
2x
22m
a$ 6 5g d$ 8,;
M
+allar la tensión en la cuerda para que la barra !omog1nea de 8 5g se encuentre en reposo.
14.
b$ 6,; e$ <
c$ 8
)eterminar &/ para el equilibrio de la estructura rígida y de peso despreciable. F
a$ 8; ( b$ <7 c$ 67 d$ 47 e$ 6; 11.
a 20N 2m
6m
a
Ca barra !orizontal está en equilibrio. +allar las reacciones en los apoyos A y > considerando despreciable el peso de la barra.
2kg
140N A B 6m
a$ 97 ( y :7 ( b$ 87 y 687 ( c$ 677 y 47
1m
1m
d$ <7 y 667 e$ =7 y ;7
15.
a$ 87 (
b$ <7
d$ 97
e$ 47
)eterminar la tensión en el cable para mantenerlo en equilibrio. a$ 677 (
B
3m
1m
3m
b$ 877
Ca barra !omog1nea pesa :7 ( y la esfera 9 (. )eterminar las tensiones en las cuerdas A y >.
A
c$ 67
Ca placa rectangular !omog1nea es de 87 5g.
c$ ;7 12.
a
d$ 477 e$ <77
1m
