Docslide.us problemario estatica-2d
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Este documento contiene varios problemas de mecánica que involucran el análisis de fuerzas y tensiones en sistemas de cuerdas, cables y resortes. Los problemas cubren temas como determinar la tensión en cables dados ángulos y fuerzas conocidas, calcular fuerzas desconocidas para lograr equilibrio, y dimensionar sistemas para soportar ciertas masas con tensiones máximas dadas.
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- 1. 2.70 Una carga Q de 1 800 N se aplicaa la poleaC,la cual puede rodarsobre el cable ACB. La polea se sostiene enlaposiciónmostradaenlafiguramediante unsegundocable CAD,el cual pasaa travésde la poleaA y sostiene unacarga P.Determine a) latensiónenel cable ACB,b) la magnitud de la carga P.
- 2. 2.62 En C se amarran dos cablesyse cargan como se muestraenla figura.Si se sabe que latensión máximapermisible enel cable ACesde 1 200 N y que en el cable BC esde 600 N,determine a) la magnitudde lafuerzaP máximaque puede aplicarse enC,b) el valorcorrespondiente de α.
- 3. 2.47 Si se sabe que α = 20°, determinelatensióna) enel cable AC,b) enla cuerdaBC.
- 4. 3-2. Si la cuerdaAB de 1.5 m de largopuede soportarunafuerzamáximade 3500 N,determine lafuerzaenla cuerdaBC yla distanciay de modoque se puedasostenerlacaja de 200 kg.
- 5. 3-4. Si loscablesBD y BC puedensoportarunafuerzade tensiónmáximade 20 kN,determine lavigaconla masa máximaque puede colgarse del cable ABde formaque ningunode loscablesfalle.El centrode masa de la vigase localizaenel puntoG.
- 6. 3-6. La placa de refuerzoestásometidaalasfuerzasde cuatro elementos.Determine lafuerzaenel elemento B y su orientación θadecuadapara lograrel equilibrio.Lasfuerzassonconcurrentesenel puntoO.Considere F = 12 kN.
- 7. 3-11. La placade refuerzoestásometidaalasfuerzasde tres elementos.Determine lafuerzade tensiónenel elementoCysu ángulo θadecuadopara el equilibrio.Lasfuerzassonconcurrentesenel puntoO.Considere F = 8 kN.
- 8. 3-13. Si el bloque D pesa300 lb y el bloque Bpesa275 lb,determineel pesorequeridodelbloqueCyel ángulo θ para lograr el equilibrio.
- 9. 3-15. La longitudnoalargadadel resorte ABesde 3 m. Si el bloque se mantiene enlaposiciónde equilibrio mostrada,determine lamasadel bloque enD.
- 10. 3-19. La bolaD tiene masade 20 kg. Si se aplicauna fuerzaF = 100 N de manerahorizontal enel anillo localizadoenA,determineladimensióndnecesariaparaque la fuerzaenel cable ACsea igual a cero.
- 11. 3-21. Si la tensióndesarrolladaencadauno de loscuatro cablesno debe exceder600 N, determine lamasa máximadel candelabroque se puede sostener.
- 12. 3-31. Los resortesenel ensamble de cuerdasestánoriginalmenteestirados1pie cuando θ= 0°. Determine la fuerzavertical Fque debe aplicarse para θ = 30°.
- 13. 3-34. El cable formaun lazoy pasa sobre laspequeñaspoleasenA,B,C y D. Si la fuerzaresultante máximaque puede ejercerel cable sobre cadapoleaesde 120 N, determinelamáximafuerzaPque puede aplicarseal cable segúnse muestraenla figura.
- 14. 3-35. El cuadro pesa10 lby se le va a colgar del pasadorlisoB.Si una cuerdase une al marco enlos puntosA y C, y lafuerzamáximaque la cuerdapuede soportaresde 15 lb,determine lacuerdamáscorta que puede usarse con seguridad.
- 15. 3-36. El tanque de dimensionesuniformesy200 lb de pesoestásuspendidopormediode uncable de 6 piesde longitud,el cual estáunidoados ladosdel tanque ypasa sobre lapequeñapolealocalizadaenO.Si el cable puede unirse alospuntosA y B o C y D, determine cuál uniónproduce lamenortensiónenel cable.¿Cuál esel valorde estatensión?
- 16. 3-38. El pesode 10 lbse sostiene mediantelacuerdaACy el rodillo,asícomopor mediode un resorte.Si el resorte tiene unalongitudsinestirarde 8 pulgy el pesoestáenequilibriocuandod= 4 pulg, determine larigidezkdel resorte.
- 17. 3-39. Se construye una“balanza” con unacuerda de 4 piesde longitudyel bloque Dde 10 lb.La cuerdaestá fijaa un pasadorsituadoenA y pasa sobre dospequeñaspoleasenByC. Determine el pesodel bloque suspendidoBsi el sistemaestáenequilibrio.