ESTTICA DE PARTCULAS Equilibrio de una partcula
Problema 1
Si = 50 y el aguiln AC ejerce sobre la
articulacin C una fuerza dirigida a lo largo
de la lnea AC, determine a) la magnitud
de la fuerza, b) la tensin en el cable BC.
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Problema 2
Dos cables se amarran juntos
en C y se cargan como indica
la figura. Determine la tensin
en a) el cable AC, b) el cable
BC.
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Problema 3
Una componente de maquina con
forma de irregular se mantiene en
la posicin mostrada en la figura
por medio de tres sujetadores. Si
= 940 , determine las
magnitudes de las fuerzas
ejercidas por los otros dos
sujetadores.
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Problema 4
Un bote jala a un paracadas y su pasajero a una velocidad constante. Si el
pasajero pesa 550 N y la fuerza resultante R ejercida por el paracadas sobre la
horquilla A forma un ngulo de 65 con la horizontal, determine a) la tensin en la
cuerda de remolque AB, b) la magnitud de R.
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Problema 5
Dos semforos se cuelgan
temporalmente de un
cable como se muestra en
la figura. Si el semforo
colocado en B pesa 300 N,
determine el peso del
semforo en C.
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Problema 6
Dos cables se amarran
juntos en C y son cargados
como se indica la figura. Si
W = 190 lb, determine la
tensin en a) el cable AC, b)
en el cable BC.
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Problema 7
Los cuatro elementos de madera
que se muestran en la figura estn
unidos con una placa de metal y
se encuentran en equilibrio
sometidos a la accin de cuatro
fuerzas. Si = 2.3 =
2.1 , determine las magnitudes
de las otras dos fuerzas.
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Problema 8
Una carga con peso de
400 N est suspendida de
un resorte y dos cuerdas,
las cuales se unen a dos
bloques de pesos 3W y W
como se muestra en la
figura. Si la constante del
resorte es de 800 N/m,
determine a) el valor W,
b) la longitud sin estirar
del resorte.
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Problema 9
Un bloque de peso W est suspendido de una cuerda de 25 in de largo y de dos
resortes cuyas longitudes sin estirar miden 22.5 in, cada una. Si las constantes de
los resortes son de = 9/ = 3 / , determine a) la tensin en la
cuerda, b) el peso del bloque.
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Problema 10
Dos cables se amarran juntos en C
y se cargan como indica la figura. Si
la tensin mxima permisible en
cada cable es de 900 N, determine
a) la magnitud de la fuerza P
mxima que puede aplicarse en C,
b) el valor correspondiente de .
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Problema 11
Si las porciones AC y BC del cable ACB
deben ser iguales, determine la longitud
mnima que debe tener el cable para
soportar la carga mostrada si la tensin
en este no debe ser mayor a 870 N.
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Problema 12
El aguiln AB esta soportado
por el cable BC y una bisagra
colocada en A. si el aguiln
ejerce sobre el punto B una
fuerza dirigida a lo largo de s
mismo y la tensin en la cuerda
BD es de 310 N, determine a)
el valor de para el que la
tensin en el cable BC es
mnima, b) el valor
correspondiente de la tensin.
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Problema 13
Una carga Q se aplica a la polea C,
la cual puede rodar sobre el cable
ACB. La polea se sostiene en la
posicin mostrada en la figura
mediante un segundo cable CAD
que pasa por la polea A y sostiene
una carga P. Si P = 800 N,
determine a) la tensin en el cable
ACB, b) la magnitud de la carga Q.
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Problema 14
Se aplican tres fuerzas a una mnsula. Las
direcciones de las dos fuerzas de 30 lb pueden
variar, pero el ngulo entre ellas siempre es de
50. Determine el rango de valores de para el
que la magnitud de la resultante de las fuerzas
aplicadas a la mnsula es menor a 120 lb.
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Problema 15
En C se amarran dos cables y se
cargan como se muestra en la
figura. Si se sabe que = 20,
determine la tensin a) en el cable
AC y b) en el cable BC.
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Problema 16
En C se amarran dos cables y se cargan
como se muestra en la figura. Determine la
tensin a) en el cable AC y b) en el cable BC.
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Problema 17
Determine las magnitudes de
1 2 necesarias para que
la partcula P este en
equilibrio.
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Problema 18
Determine la magnitud y la
direccin de de F necesarias para
que la partcula este en equilibrio.
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Problema 19
Determine la magnitud y el
ngulo de 1 necesarios
para que la partcula P este
en equilibrio.
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Problema 20
Determine la magnitud y el
ngulo de F necesarios para
que la partcula este en
equilibrio.
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Problema 21
Las barras de una
armadura estn articuladas
en el nudo O. determine la
magnitud de 1 y su
ngulo por equilibrio.
Considere 2 = 6.
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Problema 22
El dispositivo mostrado se usa
para enderezar los bastidores
de autos chocados. Determine
la tensin de cada segmento
de la cadena, es decir, AB y
BC, si la fuerza que el cilindro
hidrulico DB ejerce sobre el
punto B es de 3.50 kN, como
se muestra.
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Problema 23
Determine la fuerza en
los cables AB y AC
necesaria para soportar
el semforo de 12 kg.
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Problema 24
Cada una de las cuerdas AB y AC
puede sostener una tensin mxima
de 800 lb. Si el tubo pesa 900 lb,
determine el ngulo ms pequeo
con que las cuerdas pueden unirse a
l.
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Problema 25
El cajn de 500 lb va ser levantado usando
las cuerdas AB y AC. Cada cuerda puede
resistir una tensin mxima de 2500 lb antes
de romperse. Si AB siempre permanece
horizontal, determine el ngulo ms
pequeo con que el cajn puede ser
levantado.
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Problema 26
Determine el alargamiento
producido en cada resorte
cuando el bloque de 2 kg
est en equilibrio. Los
resortes se muestran en
posicin de equilibrio.
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Problema 27
La longitud no alargada del
resorte AB es de 2 m. si el
bloque es mantenido en la
posicin de equilibrio mostrada,
determine la masa del bloque
en D.
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Problema 28
El resorte ABC tiene una rigidez de
500 N/m y longitud no alargada de 6
m. determine la fuerza horizontal F
aplicada a la cuerda que est unida
a la pequea polea en B cuando el
desplazamiento de la polea con
respecto a la pared es d = 1.5 m.
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Problema 29
El resorte ABC tiene una rigidez de
500 N/m y longitud no alargada de 6 m.
determine el desplazamiento d de la
fuerza con respecto a la pared cuando
se aplica una fuerza de F = 175 N a la
cuerda.
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Problema 30
Determine el peso mximo de la maceta
que puede ser soportado sin exceder una
tensin en el cable de 50 lb en cualquiera
de los cables AB o AC.
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Problema 31
El motor en B enrolla la cuerda unida a la
caja de 65 lb con rapidez constante.
Determine la fuerza en la cuerda CD que
soporta la polea y el ngulo por equilibrio.
Ignore el tamao de la polea en C.
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Problema 32
Cada una de las cuerdas BCA y CD
puede soportar una carga mxima de 100
lb. Determine el peso mximo de la caja
que puede ser levantado a velocidad
constante, y el ngulo por equilibrio.
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Problema 33
Determine las fuerzas necesarias en los
cables AC y AB para mantener la bola D de
20 kg en equilibrio. Considere F= 300 N y
d= 1m.
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Problema 34
La bola D tiene masa de 20 kg. Si una
fuerza F = 100 N se aplica horizontalmente
en el anillo localizado en A, determine la
dimensin d ms grande necesaria para
que la fuerza en el cable AC sea igual a
cero.
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Problema 35
El bloque pesa 20 lb y est siendo
levantado a velocidad uniforme.
Determine el ngulo por equilibrio y
la fuerza requerida en cada cuerda.
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Problema 36
Determine el peso mximo W del
bloque que puede ser suspendido en la
posicin mostrada si cada cuerda puede
soportar una tensin mxima de 80 lb.
Cul es el ngulo en la posicin de
equilibrio?
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Problema 37
Determine la magnitud y la
direccin de la fuerza de
equilibrio ejercida a lo largo
del eslabn AB por el aparato de
traccin mostrado. La masa
suspendida pesa 10 kg. Ignore
el tamao de la polea ubicada
en A.
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Problema 38
Los bloques D y F pesan 5 lb
cada uno y el bloque E pesa
8 lb. Determine la deflexin s
por equilibrio. Ignore el
tamao de las poleas.
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Problema 39
Una fuerza vertical P = 10
lb es aplicada a los
extremos de la fuerza AB
de 2 pies y del resorte AC.
Si el resorte tiene una
longitud no alargada de 2
pies, determinar el ngulo
por equilibrio. Considere
k = 15 lb/pie.
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Problema 40
El resorte tiene una rigidez
k = 800 N/m y longitud no
alargada de 200mm.
Determinar la fuerza en
los cables BC y BD
cuando el resorte se
mantiene en la posicin
mostrada.
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Problema 41
La lmpara de 10 lb est
suspendida de dos resortes,
cada uno con longitud no
alargada de 4 pies y rigidez
k = 5 lb/pie. Determine el
ngulo por equilibrio.
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Problema 42
La cubeta y su contenido
tienen una masa de 60 kg.
Si el cable tiene 15m de
longitud, determine la
distancia y de la polea por
equilibrio. Ignore el tamao
de la polea ubicada en A.
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Problema 43
El tubo de 30 kg est soportado en A por
un sistema de cinco cuerdas. Determines la
fuerza necesaria en cada cuerda para
obtener el equilibrio.
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Problema 44
El anillo de la figura pesa 5 lb
y est en equilibrio. La fuerza
1 = 4.5 . Determine la
fuerza 2 y el ngulo .
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Problema 45
Un fisilogo estima que el musculo
masetero de un depredador es
capaz de ejercer una fuerza M de
hasta 900 N. suponga que la
quijada est en equilibrio y
determine la fuerza necesaria T
que ejerce el musculo temporal y
la fuerza P ejercida sobre un
objeto mordido por el depredador.
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Problema 46
Los dos resortes de la figura son idnticos, con
longitudes sin e longar de 250 mm y constante k=
1200 N/m. a) dibuje el diagrama de cuerpo libre
del bloque A. b) dibuje el diagrama de cuerpo libre
del bloque B. c) Cules son las masas de los dos
bloques?
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Problema 47
La superficie inclinada es lisa
(recuerde que lisa significa que se
puede ignorar la friccin). Los dos
resortes son idnticos. Con
longitudes sin e longar de 250 mm y
constantes de resorte k= 1200 N/m,
Cules son las masas de los
bloques A y B?
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Problema 48
La distancia h= 12 in y la
tensin en el cable AD es de
200 lb. Cules son las
tensiones en los cables AB y
AC?
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Problema 49
Los pesos 1 =
50 2 se
suspenden mediante
el sistema de cables
que se muestra en la
figura. Determine el
peso 2 y las
tensiones en los
cables AB, BC y CD.
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Problema 50
La masa de una caja
suspendida es de 5 kg.
Cules son las tensiones en
los cables AB y AC?
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Problema 51
El poste mostrado ancla un cable que
ayuda a soportar una torre petrolera. Si
= 35 y = 50, Cules son las
tensiones en los cables AB y AC? (deber
dar sus respuestas en funcin d la tensin
T.)
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