Equilibrio de particula, Ejercicios de Física

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UNIVERSIDAD TECNICA “LUIS VARGAS TORRES"

DE ESMERALDAS

FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS

ING. PAUL VISCAINO VALENCIA

DOCENTE

CARRERA DE INGENIERIA MECANICA

Ing. Paúl Viscaino

CONDICIONES PARA EL EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA

Equilibrio Mecánico: Un cuerpo está en equilibrio mecánico cuando se halla en

reposo o en movimiento rectilineo uniforme. Tambiém se dice que un cuerpo está en equilibrio cuando su aceleración total es igual a cero. Para mantener el equilibrio, es necesario satisfacer la primera ley del movimiento de Newton (Ley de la Inercia) , la cual requiere que la fuerza resultante que actúa sobre una partícula sea igual a cero.

Ing. Paúl Viscaino

PROCEDIMIENTO PARA EL ANALISIS

Los problemas de equilibrio de fuerzas coplanares para una partícula pueden resolverse por el siguiente procedimiento:

• Establezca los ejes x , y en cualquier orientación adecuada.
• Marque en el diagrama todas las magnitudes y direcciones de las fuerzas conocidas y desconocidas.
• Puede suponer el sentido de una fuerza con una magnitud desconocida.
• Aplique las ecuaciones de equilibrio.
• Si hay más de dos incógnitas y el problema implica un resorte, aplique F = ks para relacionar la fuerza del resorte con la deformación s del mismo.
• Como la magnitud de una fuerza siempre es una cantidad positiva, si la solución produce un resultado negativo, esto indica que el sentido de la fuerza es el inverso del mostrado sobre el diagrama de cuerpo libre.

Ing. Paúl Viscaino

Ing. Paúl Viscaino

EJEMPLO N° 2

Determine la longitud requerida para el cable lAC de corriente alterna de la figura, de manera que la lámpara de 8 kg esté suspendida en la posición que se muestra. La longitud no deformada del resorte AB es l`AB = 0. 4 m, y el resorte tiene una rigidez de kAB 300 N/m.

Ing. Paúl Viscaino

EJERCICIOS PROPUESTOS

PROBLEMA 1. El bloque tiene una masa de 5 kg y descansa sobre un plano inclinado liso. Determine la longitud sin estirar del resorte. PROBLEMA 2. Determine la tensión necesaria en los cables AB , BC y CD para sostener los semáforos de 10 kg y 15 kg en B y C , respectivamente. Además, determine el ángulo. PROBLEMA 1 PROBLEMA 2

Ing. Paúl Viscaino

EJERCICIOS PROPUESTOS

PROBLEMA 3. La placa de refuerzo está sometida a las fuerzas de tres elementos. Determine la fuerza de tensión en el elemento C y su ángulo adecuado para el equilibrio. Las fuerzas son concurrentes en el punto O. Considere F = 8 kN. PROBLEMA 4. Una caja de 600 lb se mantiene en equilibrio sobre la plataforma lisa de un camión de volteo por medio de la cuerda AB. a) Si a 25 °, ¿cuál es la tensión en la cuerda? b) Si la cuerda resiste con seguridad una tensión de 400 lb, ¿cuál es el valor máximo permisible para ? PROBLEMA 3 PROBLEMA^4