Taller Guía No. 1

7/25/2019 Taller Gua No. 1

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TALLER GUA No. 1MECNICA Y RESISTENCIA

Es tti ca de Pa rtcu las y Cuer po s Rgi do s (hasta momento de una fuerza sobre un eje)

10 de septiembre de 2015 Wilson Orrego

1. La placa est sujeta a dos fuerzas a travs de los miembros

estructurales A y B como se muestra en la figura. Si = 60, usando la

Ley del paralelogramo,

a. Determinar la magnitud de la fuerza resultante de estas dosfuerzas y su direccin medida desde la horizontal.

b. Determinar el ngulo para conectar el miembro A a la placa de

modo que la fuerza resultante de FA y FB est dirigida

horizontalmente hacia la derecha. Adems, cul es la magnitud de

la fuerza resultante

2. Los cables AB y AD ayudan a soportar el poste CA. Sabiendo que

la tensin es 120 libras en AB y 40 libras en AD, determinar

grficamente la magnitud y direccin de la resultante de las

fuerzas ejercidas por los cables en A mediante

a. La ley del paralelogramo,

b. La regla del tringulo.

3. El cilindro hidrulico BD ejerce sobre el miembro ABC una fuerza P

dirigida a lo largo de la lnea BD. Sabiendo que P debe tener una

componente de 750 N perpendicular al miembro ABC, determinar

a. La magnitud de la fuerza P,

b. Su componente paralela a ABC.

4. Si el ngulo formado por los miembros es igual a 40,

determinar el ngulo de diseo (0 90) de la riostra AB

de modo que la fuerza horizontal de 400 lb tenga unacomponente de 500 lb dirigida desde A hacia C. Cul es la

componente de la fuerza actuando a lo largo del miembro AB?

(Usar la Ley del Paralelogramo)


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5. Determinar la magnitud y los ngulos directores de la fuerza

resultante actuando sobre el soporte (figura lado derecho)

6. Reemplace las tres fuerzas actuando sobre los cables tensores

por una sola fuerza equivalente actuando sobre el asta de

bandera. Use T1 =200 lb, T2 =400 lb, y T3 =350 lb.

7. Si la fuerza resultante actuando sobre el gancho es FR= {-200 i

+ 800 j + 150 k} lb, determinar la magnitud y los ngulos

directores de la fuerza F.

8. Una carga de 160 kg est soportado por el arreglo de cuerda y polea

mostrado. Sabiendo que = 20, determinar la magnitud y direccin de

la fuerza P que debe ser ejercida sobre el extremo libre de la cuerda

para mantener el equilibrio. (Atencin: La tensin en la cuerda es el

mismo en cada lado de una polea simple)

9. Usando dos cuerdas y una rampa de rodillos, dos trabajadores estn

descargando un contrapeso de hierro fundido de 200 lb desde un

camin. Sabiendo que en el instante mostrado el contrapeso es

sostenido, y que las posiciones de los puntos A, B, y C son,

respectivamente, A (0, 220 pulg., 40 pulg.), B (240 pulg., 50 pulg., 0),

y C (45 pulg., 40 pulg., 0), y suponiendo que no existe friccin entre

el contrapeso y la rampa, determinar la tensin en cada cuerda.


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10.Con el fin de mover un camin accidentado, dos

cables estn unidos en A y tirados por winches B y

C como se muestra. Sabiendo que la tensin es de

10 kN en el cable AB y 7,5 kN en AC cable,

determinar la magnitud y direccin de la resultante

de las fuerzas ejercidas en A por los dos cables.

11. Un cajn se apoya en tres cables como se muestra.

Determinar el peso de la caja sabiendo que la tensin en

el cable AB es 750 lb.

12.Un contenedor de peso W est suspendido

desde el anillo A, a la que se unen los cables

AC y AE. Una fuerza P se aplica al extremo F

de un tercer cable que pasa sobre una polea

en B y a travs del anillo A y que est unido a

un soporte en D. Sabiendo que W = 1000 N,

determinar la magnitud de P. (Atencin la

tensin es la misma en todas las porciones de

FBAD cable.)

13.Una fuerza de 200 N es aplicada sobre una mnsula ABC.

Determine el momento de la fuerza sobre A


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14.Determine el momento producido por la fuerza F en el punto

O (base del rbol, figura lado izquierdo). Exprese los resultados

como vectores cartesianos.

15.Se sabe que una fuerza con un momento de 960 N- m sobre D

es necesaria para enderezar el poste CD de la cerca. Si d = 2,80

m, determinar la tensin que debe ser desarrollado en el cable

del malacate AB para crear el momento requerido sobre el

punto D.

16.Una tabla de madera AB, que se utiliza como un apoyo

temporal para apoyar un pequeo techo, ejerce en el punto

A de la cubierta una fuerza de 57 libras-dirigida a lo largo BA.

Determinar el momento respecto a C de esa fuerza.

17.La puerta de paso a nivel est formado por el

brazo de la puerta de 100 kg que tiene un centro

de masa en Ga y el contrapeso de 250 kg que

tiene un centro de masa en GW. Determinar la

magnitud y el sentido direccional del momento

resultante producido por los pesos sobre el

punto B.


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18.El cable de remolque ejerce una

fuerza de P = 4 kN en el extremo de

la pluma de la gra de 20 metros de

longitud. Si x = 25 m, determinar la

posicin de la pluma de manera

que esta fuerza cree un momento

mximo respecto al punto O. cul

es este momento?

19.Determine el momento resultante de las fuerzas FBy FC

ejercidas sobre el punto O (base del asta). Exprese el

resultado como un vector en coordenadas cartesianas.

20.El ensamble de la tubera est sujetado por un cable que

ejerce una fuerza de 80 N. Determine el momento de esta

fuerza sobre el punto A

21.La tapa de un recipiente de almacenamiento de 0,61 1,00 m

ABCD, est articulada a lo largo del lado AB y se mantiene

abierta por el cordn agarrado sobre un gancho sin friccin en

E. Si la tensin en la cuerda es de 66 N, determinar el

momento sobre cada uno de los ejes coordenados de la

fuerza ejercida por el cable en D.


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22.El marco ACD est articulado en A y D y est soportado por

un cable que pasa a travs de un anillo en B y est unido a

los ganchos en G y H. Sabiendo que la tensin en el cable es

de 450 N, determinar el momento sobre la diagonal AD de la

fuerza ejercida sobre el marco por parte de BH del cable.

23.Un aviso publicitario erigido en un terreno

irregular est sujeto con cables de retencin EF y

EG. Si la fuerza ejercida por cable en EF en E es 46

libras, determinar el momento de esa fuerza

sobre la lnea que une los puntos A y D.

24.Cuando se aplica una fuerza F a la manija de la vlvula mostrada, sus

momentos alrededor de los ejes X y Z son, respectivamente, Mx =

277 libras-pies y Mz = 281 libras-ft. Para d = 27 pulg., determinar el

momento de My de F sobre el eje y.

RESPUESTAS:1. a) 10.8 kN, 3.16 b) 10.4 kN 54.9

2. 139.1 lb, -113 (respecto a un eje horizontal)

3. a)2190 N, b) 2060 N

4. 53.46, 621 lb

5. 634 N, (respecto a x) = 65.3, (respecto a y) = 24.8, (respecto a z) = 88.4

6. {-108.4 i+ 121.8j - 820.4 k}lb7. 775 N, = 125, = 60.3, = 48.9

8.

Para = 46.80 P = 602 N, = -46.80 P =1365 N

9. TAB= 65.6 lb, TAC = 55.1 lb

10.15.13 kN, = 133.4, = 43.6, = 86.6

11.2100 lb

12.378 N

13. {7.50i6.0j -10.39 k} N-m14. {-16.5 i+ 5.551j} kN-m15.1224 N

16. {-153.0 i+ 63.0j + 215.0 k}lb-ft17.1226.25 N-m

18.33.6, 80 kN

19.{720 i- 720j} N-m20.{-5.39 i+ 13.1j + 11.4 k}N-m21.{-31.2 i+ 13.2j - 2.42 k}N-m22.-90 N-m

23.1359 lb-pulg

24.-227 lb-ft

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