Departamento de Ciencias

I. Conocimiento/Compresin

1. En qu casos se habla de partcula y en qu casos de cuerpo rgido?

2. Es posible que una partcula rote? Justifique su respuesta

3. Cul es la condicin necesaria para que un cuerpo se encuentre en equilibrio de rotacin?

4. Al apretar los pernos de la cabeza de los cilindros de un motor de automvil, la cantidad crtica es el momento de torsin aplicado a los pernos. Por qu es ms importante que la fuerza real aplicada al mango de la llave?

5. Una sola fuerza aplicada a un cuerpo puede alterar su movimiento traslacional y tambin su movimiento rotacional? Justifique su respuesta.

II. Aplicacin / Anlisis

6. Una barra uniforme de 1,50 m y 350,0 N est suspendida horizontalmente con dos cables verticales en cada extremo. El cable A puede soportar una tensin mxima de 500,0 N sin romperse, y el cable B puede soportar hasta 400,0 N. Usted quiere colocar un peso pequeo sobre esta barra. a) Cul es el peso mximo que usted puede colocar sobre ella sin romper ningn cable? b) Dnde debera colocar este peso?

7. El sistema mostrado en la imagen est en equilibrio. Si la barra es homognea y pesa 20,0 N de magnitud; calcule el mdulo de la tensin en el cable y el mdulo de la reaccin en la pared.

8. Las bisagras A y B mantienen una puerta uniforme de peso 400,0 N en su lugar. La bisagra superior sostiene todo el peso de la puerta. Calcule las fuerzas ejercidas en las bisagras sobre la puerta. El ancho de la puerta es h/2, donde h es la separacin entre las bisagras.

9. Una barra homognea AB de 20,0 kg de masa est articulada en A. En B se suspende por medio de una cuerda de peso despreciable un cuerpo de igual masa que la barra. Calcule lo siguiente:

a) La magnitud de la fuerza horizontal F capaz de mantener la barra en equilibrio.

b) Las magnitudes de las componentes horizontal y vertical de la reaccin de la articulacin sobre la barra.

CURSO: FSICA ELEMENTAL

SESIN 10: EQUILIBRIO DEL CUERPO RGIDO

Departamento de Ciencias

III. Sntesis/Evaluacin

10. La varilla AB se sostiene mediante un apoyo de pasador en A y descansa sobre una clavija sin friccin en C. Calcule el mdulo de las reacciones en A y C cuando se aplica una fuerza vertical de 170,0 N de magnitud en B.

Respuestas: A = 170,0 N y C = 160,0 N

11. Una escalera uniforme de longitud L descansa contra una pared vertical lisa como se muestra en la figura. La masa de la escalera es m y el coeficiente de friccin esttica entre la escalera y el suelo de = 0,40. Calcule el ngulo mnimo en el que la escalera no se desliza.

Respuesta: = 51,0

12. Calcule el mdulo de la tensin presente en el cable y los mdulos de las componentes de reaccin horizontal y vertical del pasador ubicado en el punto A. La polea en D no tiene friccin y el cilindro pesa 80,0 N.

Respuestas: T = 74,6 N; Ax = 33,4 N; Ay = 61,3 N

13. La barra AB que se muestra en la figura est sometida a la fuerza de mdulo 200,0 N. Calcule el mdulo de las reacciones en la junta de rtula esfrica A y el mdulo de la tensin en los cables BD y BE.

Respuestas: TBD = 100,0 N; TBE = 50,0 N; Ax = - 50,0 N; Ay = -100 N; Az = 200,0 N