Estática-Guia de Problemas

U.E. COLEGIO PAUL HARRIS FISICA 9° GRADO Prof. Marielba Velandia

GUIA DE PROBLEMAS DE ESTATICA EQUILIBRIO DE TRASLACION ( Primera Condición de Equilibrio) ∑F=0 Un cuerpo está en equilibrio de traslación cuando la suma de las fuerzas aplicadas sobre él es igual a cero.Consideramos (+) las fuerzas hacia arriba y (-) las fuerzas hacia abajo. Problemas: 1) Dado el diagrama de fuerzas, diga si el sistema está en equilibrio de traslación.

F1 = 85 N F2 = 25 N F3 = 60 N

F1

F2

F3

2) Dado el diagram diagramaa siguiente, siguiente, calcular calcular el valor valor de T para que el el sistema esté esté en equilibrio equilibrio de traslación. T

P1 = 20 N P2= 50 N T= ? P1

P2

MOMENTO O TORQUE DE UNA FUERZA

M= F. b M= Momento o torque F= Fuerza b= brazo de la fuerza El momento es (-) si la Fuerza produce giro en el sentid o de las agujas del reloj. El momento es (+) si la Fuerza produce giro en sentido contrario a las agujas del reloj. EQUILIBRIO DE ROTACION (Segunda condición de Equilibrio) ∑M =0 Un cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma de los momentos de las fuerzas es igual a cero. Problemas: 1) Un cuerpo cuerpo rígido, rígido, mostrado mostrado en la figur figura, a, puede puede rotar alrede alrededor dor del punto punto 0. Calcular Calcular la la sumatoria de los momentos, y decir si el cuerpo está en equilibrio de rotación. F1= 50N F2 F2=25N F3=12N A C OA=0,5 m AB= 0,6 m 0,5m 0,6m 0,8m B BC= 0,8 F1

F3

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2) En el diagrama mostrado, calcular la suma algebraica de los momentos respecto a los puntos A, B, C y O, si F1= 24N, F2=30N, F3= 15 N, F4= 15N, F5= 20N, F6=25N.

F1

B

F2

5m 4m

F3

O

F6 C

F5

F4

Problemas con ambos tipos de equilibrio: 1) En el sistema sistema mostrado mostrado en la figura, figura, se tiene tiene que: que: F1 = 27N. ¿Cuánto ¿Cuánto tiene que que ser ser el valor valor de R y F2 para que el sistema esté en equilibrio total?

R 3,5 m

2m

F2

F1

2)Una barra que mide 2 m de longitud y pesa 30 Newton, se mant iene en posición horizontal apoyada sobre un fulcro. De sus extremos cuelgan pesos de 10 N y 20 N. Calcular la posición del fulcro. F3 L= 2 m F1 = 10 N X L-X F2= 20 N 1m 1m F1

P

F2

3)Se tiene la barra mostrada en la figura. Si se supone que el peso de la barra es despreciable, hallar donde debe aplicarse una fuerza para que esté en equilibrio el sistema, y hallar el valor de dicha fuerza. F1= 6 n, F2= 4 N, F3= 8 N.



F2 F2 0,75m 1,25m

1,25m

0,75m X

FR F3 2m

F1

F3

2m

F1

4) Se tiene una barra que pesa 50 N y mide 3m. Calcular F1 y F2, sabiendo que F3 vale 90 N, para que la barra esté en equilibrio.

F1

F2

1m

1,5m

A

B P F3

6) Se tiene un rectángulo como el mostrado en la figura, el cual mide 6m x 2 m. F2 F4

F3 A F1

1m O F5

B

3m

3m

C

F6

F1 = 8N F4= 3N

F2= 6N F5= 7N

Calcular la suma algebraica de los momentos a) Cons Consid ider eran ando do A com comoo eje eje de giro giro b) Consid Considera erando ndo B como como eje de giro giro c) Considerando C como eje de giro Palancas:

F3= 5N F6= 12 N

(R= a) -4Nm, b) b) 6Nm c) -6 Nm)



8) Una palanca de segundo género tiene a 30 cm del fulcro, una resistencia de 100 N. ¿Qué longitud debe tener la palanca si la fuerza motriz que establece el equilibrio es 64 N? (R= 46,87 cm) 9) Una carretilla (carrucha) está cargada con 100 N, como indica la figura. Calcular: a) La fuerza ejercida por el piso sobre la rueda b) La fuerza F para sostenerla. (R= 75 N y 25 N)

a/3

a

10) Una persona ejerce una fuerza de 800 N hacia abajo, sobre el extremo de una palanca de 2m de largo. Si el punto de apoyo está a 0,4 m del otro extremo y la palanca es de primer género, calcular el peso que puede sostenerse de esta manera. 11)

En una palanca de segundo género se aplica aplica una fuerza motriz de 12 Kp. Kp. Si ésta tiene un brazo de 2m., calcular el brazo de la resistencia, si ésta vale 15 Kp. (R= 1,6m)

12) Una palanca de tercer tercer género tiene una una longitud de 0,5 m. Si la resistencia es 300 N, calcular el brazo de la fuerza si esta vale 600N. 600N. (R= 0,25m). 13) Se tiene una palanca palanca de primer género género de 24m de longitud. Si la resistencia de carga es 100 N y la fuerza motriz es 300 N, calcular los brazos de P y R. ¿Cu{al es la ventaja mecánica? (R= 18m, 6m. VM= 1/3) 14) Una carretilla está cargada cargada con 100 N de peso. Calcular: a) Fuerza ejercida por el piso sobre la rueda, b) Fuerza para sostenerla. sostenerla. (R= 75 N y 25 N). 15) Una palanca de segundo segundo género tiene, tiene, a 30 cm. del fulcro, fulcro, una resistencia de 100 100 N. ¿Qué longitud debe tener la palanca si la fuerza motriz que establece el equilibrio es 64 N?. (R=46,87 cm). 16) Se tiene una carretilla carretilla cargada con 1.500N 1.500N de peso. Calcular la Fuerza motriz y la fuerza que ejerce el piso sobre la rueda, sabiendo que la distancia de la rueda al peso es 3√a y la distancia del peso a la fuerza es de 6 a/√a. ¿Cuál es la ventaja mecánica? (R: N= 1000N, P=500N, VM=3) 17) Un ascensor está constituido por una polea polea fija y una móvil. Se el peso máximo del ascensor es 5.000N. Calcula la fuerza motriz que hay hay que ejercer para levantarlo, levantarlo, si transporta 8 personas de 600N cada una. (R: (R: 4900 N.)

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