t p Ndeg 2 - Sistemas de Fuerzas No Concurrentes -Cont

T P N° 2: Sistema de Fuerzas No Concurrentes (cont.) 1- Una fuerza y un par se aplican a una viga: a) reemplace este sistema por una sola fuerza F aplicada en el punto G y determine la distancia d; b) Resuelva el inciso a) suponiendo que se intercambian los sentidos de las dos fuerzas de 600 N.

CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Cuál le parece que podría ser el sentido de realizar este tipo de ejercitaciones? b) ¿Qué ocurriría con la barra si la misma no estuviera fijada a los apoyos? c)

Al reducir el sistema a una sola fuerza aplicada en G. ¿qué tipo de operación re alizó? ¿Cambia el efecto cinemático estableció a e se cuerpo?

2 Se usan 4 remolcadores para llevar a un transatlántico a su muelle. Cada remolcador ejerce una fuerza de 2,5 Tn en la dirección mostrada en la figura. Determinar: a) el sistema equivalente fuerza-par en el mástil mayor O y b) el punto sobre el casco donde un solo remolcador más potente debería empujar al barco para producir el mismo efecto que los cuatro remolcadores originales. Resolver analíticamente y verificar gráficamente.  -

CONSIGNA DE REFLEXION

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a) ¿Cuál es el principio de la estática que se estuvo aplicando? ¿Qué tipo de sistema de fuerzas estamos resolviendo? b) ¿Qué entiende por “hipótesis de rigidez? ¿Es indispensable aplicarla para resolver los problemas de la estática? c)

¿Qué ventajas y desventajas presenta el método gráfico respecto del analítico?

d) ¿Qué ocurriría en ese sistema de fuerzas si alguna de las fuerzas no fuese de 2,5 Tn?

3 - El engranaje C está rígidamente unido al brazo AB. Si las fuerzas y los pares mostrados se pueden reducir a una sola fuerza equivalente en A, determinar esta fuerza equivalente y la magnitud del par M.

4- Las poleas A y B se colocan sobre el soporte CDEF. La tensión en cada lado de las dos bandas es la señalada en la figura. Reemplace las cuatro fuerzas por una sola fuerza equivalente y determine donde se interseca su línea de acción: a) con la arista inferior del soporte. b) con una vertical que pasa por A c) Resuelva gráficamente

5 - Una estructura resiste las cargas mostradas en la figura. Calcule la fuerza equivalente a las fuerzas que actúan sobre la estructura y el punto de intersección de su línea de acción con la línea que une los puntos A y G, y sobre la vertical que pasa por A. 2

CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Qué tipo de estructura es la que se está representando en el esquema superior? b) ¿Cuántas escalas tuvo que utilizar para resolver la resultante del sistema? c)

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¿Por qué el cuerpo a pesar de tener una resultante no se mueve?

Tres fuerzas y un par actúan sobre la manivela ABC. Para P = 5 lb y α = 40 º a) Determinar la Resultante del sistema b) Localizar el punto de intersección de su recta de acción con la línea BC. .

7 - El conjunto de las ruedas motrices de un automóvil de tracción delantera sufre la acción de una fuerza de reacción normal de 7000 N y una fuerza de rozamiento F, ejercidas ambas 3

por la superficie de la calzada. Se sabe que la resultante de esas fuerzas forma un ángulo de 15 º con la vertical. Determinar el sistema fuerza-par equivalente en el centro de masa G del vehículo. Supóngase que se trate de un problema bidimensional.

CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Se encuentra el sistema de fuerzas establecido en equilibrio estático? b) ¿Qué significado tiene el centro de masa del vehículo?

8  – Determinar la resultante de las cuatro fuerzas y el par que actúan sobre la placa representada.

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9- En la figura se representa el sistema de escape de una camioneta de reparto. Los pesos Wd , Ws y Wt , del tubo delantero, silenciador y el tubo trasero son, respectivamente, 10 , 100 y 50 N y actúan en los puntos indicados. Si el soporte A se ajusta de modo que sufre una tracción FA de 50 N, determinar a qué tracciones hay que ajustar los soportes B, C y D, de modo que sea nulo el sistema fuerza-par equivalente en O. ¿Por qué se pretende que así sea?

10 Las masas de dos niños sentados en los extremos A y B de un balancín son 38 kg y 29 kg, respetivamente. Determine dónde debe sentarse una tercera niña si la resultante de las fuerzas de los pesos de los tres niños debe pasar por C, y se sabe que la masa de la niña es: 24 kg.

CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Cuál es el objetivo de que la resultante pase por C? b) ¿Qué ocurriría si después otra niña de 40 kg de masa reemplaza a la última que subió?

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OPCIONALES 11- Un tetrarreactor comercial cada uno de cuyos motores genera un empuje de 90 kM, vuela en régimen de crucero cuando el motor número 3 se para bruscamente. Determinar y ubicar la resultante de los tres motores restantes. Considérese éste un problema bidimensional.

12- Una viga de 4,80 m de longitud está sujeta a las fuerzas mostradas en la figura. Redúzcase el sistema de fuerzas dado a: a) un sistema equivalente fuerza-par en A, b) un sistema equivalente fuerza-`par en B y c) una sola fuerza o resultante. Nota: Como las reacciones en los apoyos no están incluidas en el sistema de fuerzas dado, el sistema no mantendrá la viga en equilibrio. C) Entonces ¿qué función deberían de cumplir los apoyos? ¿Con que sentido tendrían que reaccionar ambos apoyos ascendente o descendente?

CONSIGNA DE REFLEXION a) ¿Se encuentra el sistema de fuerzas establecido en equilibrio estático? b) ¿Qué significado tiene el centro de masa del vehículo?

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