UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA, CIENCIAS FÍSICAS Y MATEMÁTICA INGENIERÍA CIVIL FÍSICA I TEMA: ESTÁTICA GRUPO N° 8 CURSO: S1-P3 INTEGRANTES: RODRIGUEZ PEÑA FLORENCIO SEBASTIAN ROMERO VELASTEGUI CRISTHIAN ANDRES SINCHIGUANO GANQUI VIVIANA LISSETH SORIANO CLEMENTE GINGER TAMARA TACO BATSON DIANA ISABEL TAPIA BANDA ANGEL FERNANO TOAPANTA CARTAGENA BRYAN DANIEL TOAPANTA TOAPANTA WILMER NEY
1. Sabiendo que Determine: a) La tensión en el cable AC b) La tensión en la cuerda BC
1. Sabiendo que Determine: a) La tensión en el cable AC b) La tensión en la cuerda BC
2. La caja de madera que se muestra en la figura se sostiene por medio de tres cables. Si la tensión en la cuerda AB es de 3 kN, determine: a) El vector unitario AB b) El vector unitario AC c) El vector unitario AD d) El peso de la caja
3. El montaje de apoyo que se muestra en la figura está atornillado al sitio en B, C y D y soporta en A una fuerza P dirigida hacia abajo. Si las fuerzas presentes en los elementos AB, AC y AD están dirigidas a lo largo de los elementos respectivos, y la fuerza en el elemento AB es de 29,2 lb, determine: a) El vector unitario BA b) El vector unitario CA c) El vector unitario DA d) La magnitud de la fuerza P
4. El collarín A de 60lb puede resbalar sobre una barra vertical sin fricción y está conectado por medio de una cuerda a un contrapeso C de 65 lb como se indica. Determínese el valor de h para el cual el sistema permanecerá en equilibrio.
5. Los collarines A y B están unidos por medio de un alambre de 25in. De largo y pueden deslizarse libremente sin fricción sobre las varillas. Si una fuerza Q de 60 lb se aplica al collarín B como se muestra en la figura, determine a) la tensión en el alambre cuando x = 9 in. Y b) el tamaño correspondiente de la fuerza P requerida para mantener el equilibrio del sistema.
6. El collarín A puede deslizarse sin fricción sobre una barra horizontal y está conectado a una carga de 50 lb, como se muestra en la figura. Determine la distancia x para la cual el collarín se conserva en equilibrio cuando P = 48 lb.
7. Una carga Q se aplica a la polea C, la cual puede rodar sobre el cable ACB. La polea se sostiene en la posición mostrada en la figura mediante un segundo cable CAD que pasa por la polea A y sostiene la carga P. Si . Determine: a) La tensión en el cable ACB b) La magnitud de la carga Q
8. El cilindro de la figura es liso y pesa 18N, determine: la reacción de la pared y la tensión en la cuerda.
9. Un cuerpo de peso W está suspendido de una cuerda de 25 in de longitud y de dos resortes cuya longitud sin estirar miden 22,5 in cada una. Si las constantes de los resortes son k AB= 9 lb/in y k CD = 3 lb/in, determine: a) la tensión en la cuerda b) el peso del cuerpo.
10. Dos cables juntos se amarran en C y se cargan como indica la figura. Si la tensión máxima permisible en cada uno de los cables es de 900 N, determínese: a) La magnitud de la fuerza P máxima que pude aplicarse en C b) El valor correspondiente de
11. Una carga de 350 lb está sostenida mediante el arreglo de cuerdas y poleas mostradas en la figura. Si = °, determine la magnitud y la dirección de la fuerza P que debe aplicarse en el extremo libre de la cuerda para mantener el sistema en equilibrio.
12. Dos semáforos cuelgan temporalmente de un cable como se muestra en la figura. Si el semáforo colocado en B pesa 300 N, determine el peso del semáforo en C.
13. Para estabilizar un árbol arrancado parcialmente durante una tormenta se le amarran los cables AB y AC a la parte alta del tronco y despu és se fijan a barras de acero clavadas en el suelo. Si la tensión en el cable es de 950 lb, determine. a Las componentes de la fuerza ejercida por este cable sobre el árbol b
Los ángulos , que forma la fuerza en A con los ejes paralelos a los ejes coordenados.
14. La caja de madera que se muestra en la figura pesa 1000N. Y se sostiene por medio de tres cables. Determine el valor de las tensiones de los cables que sostienen la caja.
15. Una placa rectangular está sostenida por tres cables como se muestra en la figura. Si la tensión en el cable AD es de 120 lb, determine el peso de la placa.
16. Un cilindro de 200 kg se sostiene por medio de dos cables AB y AC que se amarran en la parte más alta de una pared vertical. Una fuerza P perpendicular a la pared lo sostiene en la posición mostrada. Determine la magnitud de P y la tensión en el cable.
17 Dos fuerzas y se aplican a la tapa de un cajón de almacenamiento, como se muestra la figura. Si se sabe que = y = , determine la magnitud y la dirección de la resultante de las dos fuerzas.
18. El elemento ejerce sobre el miembro una fuerza dirigida a lo largo de la línea . Si se sabe que debe tener una componente horizontal de , determine: a) La magnitud de la fuerza b) Su componente vertical
19. Si se sabe que = °, determine la resultante de las tres fuerzas mostradas
20 Se pretende sacar una estaca del suelo por medio de dos cuerdas como se muestra en la figura. Si se sabe que la magnitud de la fuerza y de la resultante ejercida sobre la estaca que tiene que ser vertical es:
°
21. Un carrito que se desplaza a lo largo de una viga horizontal está sometido a dos fuerzas como se muestra en la figura: La magnitud y la dirección de la fuerza tal que la resultante sea una fuerza vertical de es:
22. Una torre de transmisión se sostiene por medio de tres alambres unidos a un pasador en y anclados mediante pernos en , . Si la tensión en el alambre es de , determine la fuerza vertical ejercida por la torre sobre el pasador.
23. Se usan tres cables para amarrar el globo que se muestra en la figura. Si se sabe que el globo ejerce una fuerza vertical de en , determine la tensión en cada cable.
24. Tres cables sostienen una caja como se muestra en la figura. Determine el peso de la caja, si se sabe que la tensión en el cable es de .
25. Tres cables están conectados en , donde se aplican las fuerzas y como se muestra en la figura. Si se sabe que = , encuentre los valores de Q para los cuales el cable está tenso.
26. En el sistema de la figura determine el valor de la tensión en los cables y para mantener el equilibrio del sistema.
27. Determine a) la tensión requerida en el cable , si se sabe que la resultante de las tres fuerzas ejercidas en el punto del aguilón debe dirigirse a lo largo de y b) la magnitud correspondiente de la resultante
28. Dos cables amarrados en se cargan como muestra la figura. Determine el rango de valores de para los cuales la tensión no exceda en ninguno de los cables.
29. Dos esferas iguales y lisas de 15kg cada una, están apoyadas como se indica en la figura, si las paredes son lisas, determine las reacciones producidas en los puntos de apoyo A, B, C, D.
A
D 20°
C
70° B
30.
El soporte de la viga AB de peso P es una estructura en ángulo recto, determine
las reacciones en los puntos de contacto A y B en función del ángulo θ
A φ
θ
31. Una placa circular pesa 6kg y tiene un radio de 200mm está sostenida por tres alambres de igual longitud L. sabiendo que α =30°, determinar el valor más pequeño posible de la longitud L, si la tensión no debe exceder de 35N en cada uno de los alambres Y
.α .α
Z
X
1.- Un tractor de 2100 lb se utiliza para levantar 900 lb de grava. Determine la reacción en las a) llantas traseras A, b) llantas delanteras B.
2.- La jardinera que se muestra en la figura usa una carretilla de 60 N para transportar una bolsa de fertilizante de 250 N. ¿Cuál es la fuerza que debe ejercer en cada manubrio?
3.- La jardinera del problema 2 desea transportar una segunda bolsa de 250 N de fertilizante al mismo tiempo que la primera. Determine la máxima distancia horizontal permisible desde el eje A de la llanta de la carretilla hasta el centro de gravedad de la segunda bolsa, si la jardinera sólo puede cargar 75 N con cada brazo.
4.- Para la viga y las cargas mostradas en la figura, determine a) la reacción en A, b) la tensión en el cable BC.
5.- Dos cajas, cada una con una masa de 350 kg, se colocan en la parte trasera de una camioneta de 1 400 kg como se muestra en la figura. Determine las reacciones en las a) llantas traseras A y b) llantas delanteras B.
6.- Retome el problema de la figura 4.5, y ahora suponga que la caja D se retira y que la posición de la caja C permanece intacta.
7.-Una ménsula en forma de T sostiene las cuatro cargas mostradas. Determine las reacciones en A y B si a)
= 10
., b)
=7
8.- Para la ménsula y las cargas del problema 7, determine la distancia mínima la ménsula no debe moverse
=? si
9.- El valor máximo permisible para cada una de las reacciones es de 180 N. Sin tomar en cuenta el peso de la viga, determine el rango de valores de la distancia
para los
cuales la viga es segura. Carga de 80 N.
10.- retome el problema 9, y ahora suponga que la carga de 50N se sustituye por una carga de 80N.
11.- Un arcón móvil y su contenido tienen un peso combinado de . Determine el tamaño de la cadena eslabonada más corta posible para levantar el arcón cargado, aplicando una tensión en la cadena que no debe exceder de
12.- La viga Ab de 10m descansa sobre los apoyos C y D pero no está unida a ellos. Si se desprecia el peso de la viga, determine el rango de valores de P para los cuales la viga permanecerá en equilibrio.
13.- El máximo valor permisible de cada una de las reacciones es de 50kN y cada reacción deber estar dirigida hacia arriba. Si se desprecia el peso de la viga, determine el rango de valores de P para los cuales la viga es segura.
14 Para la viga y las cargas mostradas, determine el rango de valores de la distancia para los cuales la reacción en B no excede 100 lb hacia abajo o 200 lb hacia arriba.
15.- Los eslabones AB y DE están conectados mediante una manivela de campana como se muestra en la figura. Si se sabe que la tensión en el eslabón AB es de 720N, determine. a) la tensión en el eslabón DE. b) la reacción en C.
16.- Los eslabones AB y DE están conectados mediante una manivela de campana como se muestra en la figura. Determine la fuerza máxima que puede ejercer con seguridad el eslabón AB sobre la manivela de campana si el máximo valor permisible para la reacción en C es de 1 600 N.
17.- La tensión requerida en el cable AB es de 200 lb. Determine a) la fuerza vertical P que debe aplicarse sobre el pedal, b) la reacción correspondiente en C.
18.- Determine la máxima tensión que puede desarrollarse en el cable AB si el máximo valor permisible de la reacción en C es de 250 lb.
19.- La ménsula BCD está articulada en C y se une a una barra de control en B. Para la carga mostrada, determine a) la tensión en el cable y b) la reacción en C.
20.- retome el problema 19, y ahora suponga que a= 0.32m
21.- determine las reacciones en A y B cuando a) h= 0,b) h= 200mm.
22.- Para el marco y las cargas mostradas, determine las reacciones en A y E cuando a) = 30°, b) = 45°.
23 y 24 Para cada una de las placas y cargas mostradas, determine las reacciones en A y B.
25.- Determine las reacciones en A y B cuando a) α =0, b) α = 90°y c) α = 30°
26.- Una varilla AB que está articulada en A y se encuentra unida al cable BD en B, soporta las cargas que se muestran en la figura. Si se sabe que d 200 mm, determine a) la tensión en el cable BD, b) la reacción en A.
27.- Una varilla AB que está articulada en A y se encuentra unida al cable BD en B, soporta las cargas que se muestran en la figura. Si se sabe que d = 150 mm, determine a) la tensión en el cable BD, b) la reacción en A.
28.- Una palanca AB está articulada en C y se encuentra unida a un cable de control en A. Si la palanca se somete a una fuerza horizontal en B de 500 N, determine a) la tensión en el cable y b) la reacción en C.
29.- Se aplica una fuerza P con magnitud de 280 lb al elemento ABCD, el cual se sostiene mediante un pasador sin fricción en A y por medio del cable CED. Como el cable pasa sobre una pequeña polea en E, se puede suponer que la tensión es la misma en los tramos
CE y ED del cable. Para el caso en que a =3 in., determine a) la tensión en el cable, b) la reacción en A.
30.- Sin tomar en cuenta la fricción, determine la tensión en el cable ABD y la reacción en el apoyo C.
31.- La barra ABC esta doblada en forma de un arco circular de radio R. si se sabe que θ=30, determine la reacción a) en B y b) en C.
32.- La barra ABC está doblada en forma de un arco circular de radio R. Si se sabe que θ 60°, determine la reacción a) en B y b) en C.
33 Sin tomar en cuenta la fricción, determine la tensión en el cable ABD y la reacción en C cuando θ = 60°.
