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1 TEMA: MOMENTO DE UN PAR A. MOMENTO DE UN PAR 01. Determine la suma de los momentos ejercidos respecto a A por el par y las dos fuerzas. Determine la suma de los momentos ejercidos respecto a A por el par y las dos fuerzas. 02. Determine el par resultante que actúa sobre la viga. 03. Cuatro clavijas de 1 in. de diámetro están montadas sobre una tabla de madera como se muestra en la figura. Dos cuerdas se pasan alrededor de las clavijas y se jalan con las fuerzas indicadas. a) Determine el par resultante que actúa sobre la tabla. b) Si sólo se usara una cuerda, ¿alrededor de cuáles clavijas debería pasar y en qué dirección debería jalarse para generar el mismo par con la mínima tensión en la cuerda? c) ¿Cuál es el valor de esa tensión mínima? 04. Exprese el momento del par que actúa sobre la tubería en forma vectorial cartesiana. ¿Cuál es la magnitud del vector par? Rpta: 50 N.m 05. La cuerda que pasa sobre las dos pequeñas clavijas A y B del tablero se sujeta a una tensión de 100 N. Determine la tensión P requerida actuando sobre la cuerda que pasa sobre las clavijas C y D de modo que el par resultante producido por los dos pares sea de 15 N.m actuando en el sentido de las manecillas del reloj. El arco circular ABC tiene un radio de 300 mm, como se indica. 3era PRÁCTICA – ESTÁTICA http://www.upnorte.edu.pe/ 2 Rpta: 82.7 N 06. Si el par resultante de los tres pares que actúan sobre el bloque triangular va a ser cero, determine las magnitudes de F y P. Rpta: F=75N; P=100N 07. ¿Cuál es la magnitud de la suma de los momentos ejercidos por los dos pares sobre el dispositivo en forma de T que se muestra en la figura? 08. Si P = 20 N, reemplace los tres pares por un solo par equivalente, especifique su magnitud y la dirección de su eje. 09. Determine el par resultante de los dos pares que actúan sobre la flecha. Rpta: (84.8𝑖̅ − 127.3𝑗̅ + 234.8�̅�)𝑁. 𝑚 10. Los cables AB y CD ejercen un par sobre el tubo vertical. La tensión en cada cable es 8 kN. Determine la magnitud del momento que ejercen los cables sobre el tubo. B. DESCOMPOSICIÓN DE UNA FUERZA EN UNA FUERZA Y UN PAR 01. Sustituir la fuerza de 100 kg por una fuerza �̅� aplicada en A y un par de momento. Resp: �̅� = 10𝑘𝑔. 𝑚 ↺ 3 02. Sustituya la fuerza que actúa sobre el marco rígido por un sistema fuerza-par equivalente: (a) en el punto O; (b) en el punto B. 03. Sustituir la fuerza de 100 kg de la figura por otra fuerza que actúe en el punto C y un par. Resp: �̅�𝑝𝑎𝑟 = (142𝑖̅ + 284𝑗̅ + 280�̅�)𝑘𝑔. 𝑚 04. La tensión en el cable unido al extremo C de un aguilón ajustable ABC es de 560 lb. Reemplace la fuerza ejercida por el cable en C por un sistema equivalente fuerza-par a) en A y b) en B. 05. Una fuerza de 1.2 kN se ejerce en el extremo de la viga. Sustituya esta fuerza por un sistema fuerza-par equivalente: (a) en el punto A; (b) en el punto O. Resp: �̅�𝐴 = (−0.960𝑖̅ − 0.240𝑗)̅𝑘𝑁. 𝑚 �̅�𝑜 = (−1.44𝑖̅ − 0.48𝑗)̅𝑘𝑁. 𝑚 C. SIMPLIFICACIÓN DE UN SISTEMA DE FUERZA – PAR. 01. Sustituya la fuerza y el par que actúan en el extremo de la viga por un sistema fuerza-par equivalente, en punto A. Resp: �̅�𝐴 = 3𝑘𝑁. 𝑚 ↺ 02. Sustituya el sistema de cargas que actúa sobre la viga por un sistema fuerza-par equivalente, en el punto o. Resp: �̅�𝑜 = 99.5𝑁. 𝑚 ↻ 03. La rueda dentada y la correa trapezoidal solidaria se aceleran por acción de una fuerza de 25 kp sobre los dientes y las dos tensiones de la correa con 18 kp y 5 kp. Sustitúyase el sistema de las tres fuerzas por un sistema 4 equivalente constituido por una fuerza R aplicada a O y un par M. ¿Cuál es el sentido de la aceleración angular? Resp: �̅�𝑜 = 0.4 𝑘𝑝. 𝑚 ↺ �̅�𝑅 = (44.9𝑖̅ − 13.9𝑗)̅ 𝑘𝑝 04. Una fuerza y un par se aplican al extremo de una viga en voladizo como se muestra en la figura. a) Reemplace este sistema por una sola fuerza F aplicada en el punto C, y determine la distancia d desde C hasta una línea que pasa por los puntos D y E. b) Resuelva el inciso a) suponiendo que se intercambian las direcciones de las dos fuerzas de 360 N. 05. Sustituir las dos fuerzas que se indican por una fuerza F aplicada en A y un par M. Resp. F = 53,9 kp, M = 3,355 m.kp 06. Sustituya el par y la fuerza que actúan sobre la tubería por un sistema fuerza-par equivalente, en el punto O. �̅�𝑜 = (50𝑖̅ + 40𝑗)̅𝑘𝑁. 𝑚 07. Sustituir las cuatro fuerzas indicadas por un sistema equivalente consistente en una fuerza R aplicada en A y un par de momento M. �̅�𝑅 = (−52.5𝑖̅ + 38.17𝑗̅ + 17.96�̅�)𝑁. 𝑚 �̅�𝑅 = (−100𝑖̅ − 100𝑗̅ − 500�̅�) 𝑁 Ing. Marcos Cabrera Boy Profesor del Curso
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