Practica dirigida de fisica i fic fuerzas

9
UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011 1 1. Si θ = 30° y T = 6 kN. Determine la magnitud y la dirección de la resultante de las fuerzas que actúan sobre la argolla del perno mostrado en la figura. 2. Si las dos tensiones iguales T en el cable producen juntas una fuerza de 5 kN en el cojinete de la polea. Determine T. 3. Si la magnitud de la resultante de las fuerzas mostradas en la figura es de 9 kN, dirigida a lo largo del eje +x. Determine la magnitud de la fuerza T actuando sobre la argolla del perno y el ángulo θ. 4. Al empujar uniformemente una máquina rampa arriba, una persona ejerce una fuerza P de 180 N como se muestra en la figura. Determine las componentes de la fuerza P una paralela y otra perpendicular al plano inclinado. 5. Descomponga cada una de las fuerzas F 1 y F 2 en componentes a lo largo de los ejes u y v. 6. Expresar la fuerza P, de módulo 10 N, en función de los vectores i y j : Halle las componentes escalares P t y P n respectivamente paralela y normal a la recta OA. 7. Si F B = 2 kN y la fuerza resultante actúa a lo largo del eje positivo u. Determine la magnitud de la fuerza resultante y el ángulo θ. 8. Un cable ejerce una fuerza F en el soporte del miembro estructural. Si la componente x de F es 4 kN. Halle su componente y así como su módulo 9. Sobre los elementos A y B actúan las fuerzas F A y F B como se muestra en la figura. Si la resultante de dichas fuerzas es horizontal y a la derecha. Determine: (a) el ángulo θ que la fuerza F A forma con la vertical, (b) la magnitud de la fuerza resultante.

Transcript of Practica dirigida de fisica i fic fuerzas

Page 1: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

1

1. Si θ = 30° y T = 6 kN. Determine la magnitud y la dirección

de la resultante de las fuerzas que actúan sobre la argolla del

perno mostrado en la figura.

2. Si las dos tensiones iguales T en el cable producen juntas una

fuerza de 5 kN en el cojinete de la polea. Determine T.

3. Si la magnitud de la resultante de las fuerzas mostradas en la

figura es de 9 kN, dirigida a lo largo del eje +x. Determine la

magnitud de la fuerza T actuando sobre la argolla del perno y

el ángulo θ.

4. Al empujar uniformemente una máquina rampa arriba, una

persona ejerce una fuerza P de 180 N como se muestra en la

figura. Determine las componentes de la fuerza P una paralela

y otra perpendicular al plano inclinado.

5. Descomponga cada una de las fuerzas F1 y F2 en componentes

a lo largo de los ejes u y v.

6. Expresar la fuerza P, de módulo 10 N, en función de los

vectores i y j : Halle las componentes escalares Pt y Pn

respectivamente paralela y normal a la recta OA.

7. Si FB = 2 kN y la fuerza resultante actúa a lo largo del eje

positivo u. Determine la magnitud de la fuerza resultante y el

ángulo θ.

8. Un cable ejerce una fuerza F en el soporte del miembro

estructural. Si la componente x de F es 4 kN. Halle su

componente y así como su módulo

9. Sobre los elementos A y B actúan las fuerzas FA y FB como se

muestra en la figura. Si la resultante de dichas fuerzas es

horizontal y a la derecha. Determine: (a) el ángulo θ que la

fuerza FA forma con la vertical, (b) la magnitud de la fuerza

resultante.

Page 2: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

2

10. Determine el ángulo de diseño θ (0 ≤ θ ≤ 90°) para el puntal

AB tal que la fuerza horizontal de 400 lb tenga una

componente de 500 lb dirigida de A hacia C. ¿Cuál será la

componente a lo largo de AB?. Considere que φ = 40°.

11. Descomponga cada una de las fuerzas F1 y F2 en componentes

a lo largo de los ejes u y v y determine las magnitudes de estas

componentes.

12. La camioneta es remolcada usando dos cables. Determine las

magnitudes de las fuerzas FA y FB que actúan en los extremos

de los cables de tal manera que la fuerza resultante sea de

950N dirigida a lo largo del eje +x. Considere que θ = 50°.

13. La fuerza resultante FR de las dos fuerzas que actúan sobre el

tronco está dirigida a lo largo del eje +x y tiene una magnitud

de 10 kN. Determine el ángulo θ del cable, unido a B tal que

la magnitud de la fuerza FB en este cable es mínima. ¿Cuál es

la magnitud de la fuerza en cada uno de los cables para esta

situación?.

14. Si φ = 45° , F1 = 5 kN y la magnitud de la fuerza resultante

dirigida a lo largo del eje +y es de 6 kN. Determine la

magnitud de F2 y su dirección θ requerida.

15. Si θ = 30° y F2 = 6 kN. Determine la magnitud y la dirección

de la fuerza resultante del sistema de fuerzas mostradas en la

figura.

16. Determine el ángulo de diseño θ (θ < 90°) entre los dos

puntales de tal manera que la fuerza horizontal de 500 lb tenga

una componente de 600 lb dirigida de A hacia C. ¿Cuál será el

valor de la componente a lo largo del miembro BA?.

17. Si F1 = 600 N y φ = 30°. Determine la magnitud y dirección

de la fuerza resultante que actúa sobre la argolla del perno

como se muestra en la figura

Page 3: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

3

18. Si la magnitud de la fuerza resultante que actúa sobre la placa

es de 6 kN y su dirección medida en sentido anti horaria desde

el eje +x es θ = 30°. Determine la magnitud de la fuerza F2 y

su dirección φ.

19. Determine la magnitud y dirección mediada en sentido anti

horario desde el eje +x de la fuerza resultante de las tres

fuerzas que actúan sobre el anillo A. Considere que F1 = 500

N y θ = 20°.

20. Resuelva la fuerza de 250 N en componentes actuando a lo

largo de los ejes u y v y determine las magnitudes de estas

componentes.

21. Determine la magnitud y dirección θ de FB de tal manera que

la fuerza resultante esté dirigida a lo largo del eje positivo +y

y que tenga una magnitud de 1500 N

22. Si φ = 30° y F1 = 250 lb. Determine la magnitud y dirección

de la fuerza resultante que actúa sobre el soporte.

23. Si la magnitud de la fuerza resultante actuando sobre el

soporte es de 450 N dirigida a lo largo de eje +u. Determine la

magnitud de la fuerza F1 y su dirección φ.

24. El extremo de la torre fija está sometida a unan fuerza

horizontal de 50 kN y a la tensión T producida por el cable

pesado y flexible, tensado por el torno mecánico B. Si el

efecto neto de ambas fuerzas sobre la torre es una compresión

hacia debajo de 30 kN aplicada en A, halar T y el ángulo θ

que forma el cable con la horizontal en el punto A.

Page 4: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

4

25. Se desea extraer el cárcamo del madero aplicando una fuerza a

lo largo de su eje horizontal. El obstáculo A impide el acceso

directo, por lo que mediante cables se aplican dos fuerzas, una

de 1,6 kN y la otra P, tal como se indica. Determine la

magnitud de la fuerza P necesaria para asegurar una tracción

T a lo largo del eje del cárcamo. Asimismo, determine T.

26. Las tres fuerzas mostradas en la figura actúan sobre la argolla

del soporte. Determine la magnitud y la dirección θ de la

fuerza F2 de tal manera que la fuerza resultante se encuentre

dirigida a lo largo del eje +u y que tenga un módulo de 50 lb.

27. Determine la coordenada angular γ y F2 y entonces exprese

cada una de las fuerzas en forma de vectores cartesianos.

¿Cuál sería la magnitud y dirección de la fuerza resultante?.

28. Determine la fuerza resultante FR de las dos fuerzas aplicadas

al soporte. Escriba FR en función de los vectores unitarios de

los ejes x e y representados.

29. Exprese cada una de las fuerzas que actúan sobre el extremo

del tubo en forma de vectores cartesianos. ¿Cuál sería la

magnitud y dirección de la fuerza resultante?.

30. La fuerza F actúa sobre el soporte en el octante mostrado en la

figura. Si F = 400 N, β = 60°, y γ = 45°. Determine las

componentes x, y y z de la fuerza F.

31. Las dos fuerzas F1 y F2 que actúan en A tienen una fuerza

resultante de ˆ( 100 )F k lb . Determine la magnitud y la

dirección de la fuerza F2.

32. Si la fuerza resultante que actúa sobre el soporte es

ˆˆ ˆ( 300 650 250 )RF i j k N . Determine la magnitud y

los ángulos directores de la fuerza F.

Page 5: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

5

33. Si α = 120°, β < 90°, γ = 60°, y F = 400 lb. Determine la

magnitud y los ángulos directores de la fuerza resultante

actuando sobre el gancho.

34. Determine la magnitud y la dirección de la fuerza F2 para que

la resultante de las dos fuerzas actúa a lo largo del eje +x y

tiene una magnitud de 500 N.

35. Si la fuerza resultante que actúa sobre el soporte está dirigida

a lo largo del eje +y. Determine la magnitud y dirección de F

tal que β < 90°.

36. Especifique la magnitud de F3 y sus ángulos directores α3, β3

y γ3 de tal manera que la fuerza resultante sea ˆ(9 )RF j kN

.

37. Si F3 = 9 kN, θ = 30° y φ = 45°. Determine la magnitud y

dirección de la fuerza resultante actuando sobre la articulación

de bola y cavidad.

38. Tres fuerzas actúan sobre el anillo como se muestra en la

figura. Si la fuerza resultante FR tiene la magnitud y la

dirección mostrada. Determine la magnitud y los ángulos

directores de la fuerza F3.

39. Determine la magnitud y dirección de la fuerza resultante

actuando en el punto A del sistema de fuerzas mostrado en la

figura.

Page 6: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

6

40. Determine la magnitud y dirección de la fuerza resultante

actuando en el punto A del sistema de fuerzas mostrado en la

figura.

41. Determine la magnitud y dirección de la fuerza resultante

actuando en el punto C del sistema de fuerzas mostrado en la

figura.

42. La araña es soportada por tres cadenas que concurren en el

punto O. Si la fuerza en cada una de las cadenas tienen igual

magnitud de 60 lb. Exprese cada una de estas fuerzas en

componentes cartesianas y determine la magnitud y dirección

de la fuerza resultante sobre el gacho ubicado en O.

43. La torre es mantenida en su lugar gracias a la acción de tres

cables. Si las fuerzas en cada uno de los cables actuando sobre

la torre se muestran en la figura. Determine la magnitud y

dirección (α, β y γ) de la fuerza resultante. Considere que x =

20 m, y = 15 m.

44. La puerta es ayudada a abrir mediante dos cadenas. Si la

tensión en las cadenas AB y CD son FA = 300 N y FC = 250

N, respectivamente. Exprese cada una de estas fuerzas en

forma de vectores cartesianos y a partir de elos determine la

magnitud y dirección de la resultante de estas dos fuerzas.

45. Dos cables son utilizados para mantener el brazo en la

posición mostrada y soportar la carga de 1500 N. Si la fuerza

resultante está dirigida a lo largo del brazo desde A hacia O.

determine las magnitudes de la fuerza resultante de las fuerzas

FA y FB. Considere que x = 3 m y z = 2 m.

46. Si la resultante de las cuatro fuerzas es ˆ( 360 )RF k lb .

Determine la tensión desarrollada en cada uno de los cables.

Debido a la simetría, la tensión en cada uno de los cuatro

cables es la misma.

Page 7: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

7

47. El tubo es soportado en su extremo por un cordón AB. Si el

cordón ejerce una fuerza F = 12 lb sobre el tubo en A. Exprese

esta fuerza en forma de vector cartesiano.

48. La placa cilíndrica es sostenida por tres cables sos cuales

concurren en el punto D. Exprese cada una de las fuerzas

ejercidas sobre la placa como vetores cartesianos y determine

la magnitud y dirección de la fuerza resultante.

49. Determine la componente proyectada de la fuerza FAB

actuando lo largo del cable AC. Exprese su resultado en

forma de vector cartesiano.

50. Determine la magnitud de las componentes de la fuerza F = 56

N actuando a lo largo y perpendicular a la línea AO.

51. Para el ensamblaje de tuberías. Determine las magnitudes de

las componentes de F = 600 N actuando a lo largo y

perpendicular al segmente DE.

52. Dos fuerzas actúan sobre la horquilla mostrada en la figura.

Determine el ángulo θ entre dichas fuerzas. ¿Cuáles son las

proyecciones de F1 y F2 a lo largo del eje +y?.

Page 8: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

8

53. En el ensamblaje de tuberías mostrado en la figura. Determine

la proyección de la fuerza F = 400 N a lo largo de la línea AC.

Exprese su resultado en forma de vector cartesiano.

54. Cada uno de los cables ejercen fuerzas de 400 N sobre el

poste. Determine: (a) la magnitud de la componente

proyectada de F1 a lo largo de la línea de acción de F2 y (b) el

ángulo θ formado por los dos cables que actúan sobre el poste.

55. Determine las magnitudes de las componentes proyectadas de

la fuerza F = 300 N actuando a lo largo de la línea OA.

56. Determine la magnitud y dirección de la fuerza F3 más

pequeña posible de tal manera que la fuerza resultante de las

tres fuerzas tenga una magnitud de 20 lb.

57. El Cable AB ejerce una fuerza de 80 N en el extremo de una

pluma de 3 m de longitud. Determine la magnitud de la

proyección de esta fuerza a lo largo de la pluma.

58. Determine el ángulo θ que forman los dos cables que actúa en

el extremo del tubo mostrado en la figura.

59. Calcular dos componentes rectangulares de la fuerza de 110

N, representada en la Fig. una paralela a AB y la otra

perpendicular a esta línea.

60. Exprese la fuerza F de 400 kN en función de los vectores

unitarios rectangulares. Halle la proyección sobre la recta OA.

Halle el momento respecto a la línea OA.

Page 9: Practica dirigida de fisica  i  fic fuerzas

UNASAM FIC PRACTICA DIRIGIDA DE FISICA I “FUERZAS” OLVG 2011

9

61. La placa rectangular está sujeta por dos bisagras montadas en

su canto BC y el cable AE. Si la tensión en el cable vale 300

N. Determine la proyección sobre la recta BC de la fuerza que

el cable ejerce sobre la placa. Observe que E es el punto

medio del borde superior del soporte estructural.

62. La fuerza F tiene una intensidad de 2 kN y está dirigida de A

hacia B. Calcular la proyección FCD de F sobre la recta CD y

hallar el ángulo θ que forma la fuerza F y la línea CD.

63. El cable ejerce una tracción de 2 kN en el punto A del soporte

fijo. (a) Escribir la expresión vectorial de la fuerza T y (b)

encuentre la proyección de T a lo largo de la línea AO.

64.