Trace el diagrama de cuerpo libre del cilindro de papel de 50 kg que tiene su centro de masa en G y descansa sobre la horquilla lisa del transportador de papel. Explique la importancia de cada fuerza que actúa sobre el diagrama. (Vea la figura 5-7b). •5-1.
*5.4. Trace el diagrama de cuerpo libre de la viga que soporta la carga de 80 kg y que está apoyada mediante un pasador en A y por medio de un cable que pasa alrededor de la polea en D. Explique la importancia de cada fuerza en el diagrama. (Vea la figura 5-7b).
35 mm
D
G B
5
4
A
3
30 A
Prob. 5-1
B
E C
Trace el diagrama de cuerpo libre del elemento AB, que se apoya mediante un rodillo en A y un pasador en B. Explique la importancia de cada fuerza en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). 5-2.
2m
2m
5
1.5 m
390 lb 13 12
800 lb pie
Prob. 5-4
5
A
8 pies
4 pies
30
3 pies
B
Prob. 5-2
Trace el diagrama de cuerpo libre de la armadura que está soportada por el cable AB y el pasador C . Explique la importancia de cada fuerza que actúa en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). •5-5.
Trace el diagrama de cuerpo libre de la caja de volteo D del camión, la cual tiene un peso de 5000 lb y centro de gravedad en G. La caja está soportada por un pasador en A y un cilindro hidráulico BC (eslabón (eslabón corto) conectado mediante un pasador. Explique la importancia de cada fuerza en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). 5-3.
B
30 1.5 m
G D
2m
1m 3m
A
A
B 20
30
C
C
3 kN 2m
Prob. 5-3
2m
Prob. 5-5
4 kN 2m
CAPÍTULO 5
212
EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO
Trace el diagrama de cuerpo libre de la pluma AB de la grúa, la cual tiene un peso de 650 lb y centro de gravedad en G. La pluma está soportada por un pasador en A y un cable BC . La carga de 1250 lb está suspendida de un cable unido en B. Explique la importancia de cada fuerza que actúa en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). 5-6.
Trace el diagrama de cuerpo libre de la barra, cuyo grosor no se toma en cuenta, y puntos de contacto lisos en A, B y C . Explique la importancia de cada fuerza en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). •5-9.
3 pulg
12 pies
30
B
18 pies
C 13
A
B A
5
12
C
5 pulg
G
8 pulg
30
10 lb 30 Prob. 5-6
5
Prob. 5-9
Dibuje el diagrama de cuerpo libre de la “llave de horquilla” que está sometida a la fuerza de 20 lb. El soporte en A puede considerarse un pasador, y la superficie de contacto en B es lisa. Explique la importancia de cada fuerza que actúa en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). 5-7.
Trace el diagrama de cuerpo libre del malacate, malacate, el cual consiste en un tambor de 4 pulg de radio. Está conectado mediante un pasador en su centro C , y en su aro exterior hay un engrane de cremallera con un radio medio de 6 pulg. El trinquete AB sirve como un elemento de dos fuerzas (eslabón corto) y evita que el tambor gire. Explique la importancia de cada fuerza en el diagrama. (Vea la figura 5-7b). 5-10.
20 lb A
1 pulg
B
6 pulg Prob. 5-7
*5-8.
Trace el diagrama de cuerpo libre del elemento que está soportado por un collar liso en A, un rodi ABC que llo en B, y un eslabón corto CD. Explique la importancia de cada fuerza que actúa en el diagrama. (Vea la figura 5-7b).
B
3pulg A
6 pulg C
3m
60 A
4 kN m B
45 4m
D
C
2.5 kN
4 pulg 500 lb
6m Prob. 5-8
2 pulg
Prob. 5-10
5.2
DIAGRAMAS DE CUERPO LIBRE
213
PROBLEMAS CONCEPTUALES
Trace el diagrama de cuerpo libre del bote de basu ra uniforme que tiene un peso significativo. Está apoyado mediante un pasador en A y descansa contra el elemento horizontal liso en B. Muestre su resultado en la vista lateral. Marque cualquier dimensión que sea necesaria. P5-1.
Trace el diagrama de cuerpo libre de un ala del avión de pasajeros. Los pesos del motor y el ala son significativos. Las llantas en B ruedan libremente. P5-3.
A A
B
B
P5-3
P5-1
Trace el diagrama de cuerpo libre del elemento ABC que que se utiliza para soportar una retroexcavadora. El pasador superior B está conectado al cilindro hidráulico, el cual puede considerarse como un pasador corto (elemento de dos fuerzas), la zapata de apoyo en A es lisa y el elemento ABC está está conectado al bastidor mediante un pasador en C . P5-2.
Trace el diagrama de cuerpo libre de la rueda y el elemento ABC usados como parte del tren de aterrizaje de un avión a propulsión. El cilindro hidráulico AD actúa como un elemento de dos fuerzas, y hay una conexión de pasador en B. *P5-4.
