Universidad Interamericana de Panamá Dirección Académica de Ingeniería y Sistemas

Mecánica para Ingenieros Prof.: Ing. Bienvenido Sáez Ulloa. M.Ed.

Tarea # 1 Valor: 100 Puntos

Ley de Gravitación de Newton y Estática de Partículas (Parte 1)

Estudiante: Cédula:

Grupo:

I. Investigación (20 puntos)

1. Realizar una investigación precisa y directa sobre Medición de Fuerza que pueda contestar

las siguientes preguntas:

a) ¿Qué principios o leyes utilizamos para medir fuerzas?

R: Para medir las fuerzas utilizamos las 3 leyes de Newton:

1°Principio de Inercia.

2°Principio de masa.

3°Principio de acción y reacción.

b) ¿Cómo se logra la medición de la fuerza? Explique el proceso.

R: La medición de una fuerza, matemáticamente, se logra mediante la ecuación: Fuerza (F) = Masa (M) * Aceleracin (A). Donde la fuerza estará dada en Newton (N)

En la vida, para medir una fuerza, existen distintos instrumentos, uno de ellos es el Dinamómetro. El dinamómetro funciona gracias a un resorte o espiral que tiene en el interior, el cual puede alargarse cuando se aplica una fuerza sobre él. Una aguja o indicador suele mostrar, paralelamente, la fuerza.

Dinamómetro

c) ¿Qué instrumentos para medir fuerzas podemos encontrar en la actualidad? Cite

modelos y Fabricantes.

R: Dinamómetro de muelle -PCE

Dinamómetro clásico - PCE

Dinamómetro digital – PCE

Dinamómetro hidráulico – PCE

Dinamómetro de torsión – PCE

II. Solución de Problemas (80 puntos)

1. Una persona pesa 160 lbs al nivel del mar. El radio de la Tierra es de 3960 millas. ¿Qué

fuerza ejerce la atracción gravitatoria de la Tierra sobre la persona si ésta se encuentra en una

estación espacial en órbita a 200 millas sobre la superficie de la Tierra? (10 puntos)

2. La aceleración debida a la gravedad de la superficie de la Luna es 1.62 m/s 2. El radio de la

Luna es RM = 1738 km.

a) ¿Cuál es el peso en Newtons en la superficie de la Luna de un objeto cuya masa tiene

10 kg?

b) Determine la fuerza ejercida sobre el objeto por la gravedad de la Luna si éste se

encuentra a 1738 km por encima de la superficie lunar. (10 puntos)

3. El planeta Neptuno tiene un diámetro ecuatorial de 49,532 km y su masa es 1.0247x1026 kg. Si

el planeta se modela como una esfera homogénea, ¿cuál es la aceleración debida a la gravedad

de su superficie? La constante gravitatoria es de 6.67x10-11 N-m2/kg2. (15 puntos)

4. Determine la magnitud, dirección y sentido de la Fuerza Resultante de las dos fuerzas

mostradas en la siguiente figura. (15 puntos)

5. Dos fuerzas P y Q se aplican en el punto A del gancho que se muestra en la figura. Si se sabe

que P = 60 lbs y Q = 25 lbs., determine gráficamente la magnitud y la dirección de la

resultante mediante:

a) Regla del Triángulo (15 puntos)

6. La fuerza de 300 lbs se debe descomponer en componentes a lo largo de las líneas a-a’ y b-b’.

a) Determine por trigonometría el ángulo α si se sabe que la componente a

lo largo de b-b’ es de 120 lbs.

b) ¿Cuál es el valor correspondiente de la componente a lo largo de a-a’?

(15 puntos)