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ESCUELA DE INGENIERÍA MECÁNICA
CURSO ESTATICA-B
PROFESOR: Ing. RICARDO JAIMES M.Sc. TALLER MOMENTO DE UNA FUERZA
LA SOLUCION DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS TIENE COMO OBJETIVO UN MEJOR DESEMPEÑO
EN LOS PARCIALES A RESOLVER DURANTE EL CURSO, POR LO TANTO SE RECOMIENDA QUE SEAN
RESUELTOS A CONCIENCIA.
1. La carretilla y su contenido tienen una masa M y un centro de masa en G. Si F= 100N y el momento resultante producido por la fuerza F y el peso con respecto al eje A es igual a cero, determine la masa de la carretilla y su contenido. 2. Hallar M si la resultante de este y las dos fuerzas pasan por el punto O. 3. El puntal de madera AB se emplea temporalmente para sostener el techo en voladizo que se muestra en la figura. Si el puntal ejerce en A una fuerza de 57 lb dirigida a lo largo de BA , determine el momento de esta fuerza alrededor de C.
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4. Determine el momento producido por cada fuerza respecto del punto O localizado sobre la punta del taladro. Exprese los resultados como vectores cartesianos. 5. Determine el momento resultante producido por las dos fuerzas al punto O. Exprese el resultado como un vector cartesiano.
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PROFESOR: Ing. RICARDO JAIMES M.Sc. TALLER MOMENTO DE UNA FUERZA RESPECTO A UN EJE
3. Un conductor aplica las dos fuerzas mostradas para aflojar una tuerca. Los cosenos directores de F son cos θ x = 13. 4 13, cos θ y = 12 13, y cos θ z = 3. Si la magnitud del momento respecto al eje x debe ser de 32 pie-lb para que se afloje la tuerca, ¿cuál es la magnitud de las fuerzas que se deben aplicar? 4. El radio del volante mide 200 mm. La distancia de O a C es de 1 m. El centro C del volante se encuentra en el plano x–y. El conductor ejerce una fuerza F = 10 i +10 j - 5 k (N) sobre el volante en A. Si el ángulo α= 0, ¿cuál es la magnitud del momento respecto al eje OC? Dibuje un bosquejo para indicar la dirección del momento respecto al eje. 5. Determine la magnitud del momento que ejerce la fuerza F con respecto al eje y de la flecha. Resuelva el problema con un método vectorial cartesiano y después con un método escalar.
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PROFESOR: Ing. RICARDO JAIMES M.Sc. TALLER EQUILIBRIO DE CUERPO RIGIDO
LA SOLUCION DE LOS EJERCICIOS PROPUESTOS TIENE COMO OBJETIVO UN MEJOR DESEMPEÑO
EN LOS PARCIALES A RESOLVER DURANTE EL CURSO, POR LO TANTO SE RECOMIENDA QUE SEAN
RESUELTOS A CONCIENCIA.
1. Trace el diagrama de cuerpo libre de la caja de volteo D del camión, la cual tiene un peso de 5000 lb y centro de gravedad en G. La caja esta soportada por un pasador en A y un cilindro hidráulico BC (eslabón corto) conectado mediante un pasador. Determine el valor de la reacción en el pasador y la fuerza trasmitida por el cilindro. 2. Trace el diagrama de cuerpo libre de la barra, cuyo grosor no se toma en cuenta, y punto de contacto lisos en A, B y C. Determine el valor de las fuerzas de contacto. 3. Una persona ejerce fuerzas de 20 N sobre las pinzas que se muestran en la figura. Se presenta el diagrama de cuerpo libre de una parte de ellas. Observe que el pasador en C que conecta las dos partes de las pinzas se comporta como un soporte de pasador. Determine las reacciones en C y la fuerza B ejercidas por el perno sobre las pinzas.
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6. El peso del ventilador mostrado es W _ 20 lb. Su base tiene cuatro patas igualmente espaciadas de longitud b _ 12 pulg. Cada pata tiene una almohadilla cerca del extremo, la cual hace contacto con el piso y soporta al ventilador. La altura h _ 32 pulg. Conforme el empuje T del ventilador aumenta, la fuerza normal en A disminuye. Cuando la fuerza normal en A es igual a cero, el ventilador está a punto de voltearse. Determine el valor de T que causará esta condición. 7. Si se requeire que la fuerza del rodillo liso en B sobre el doblador de barra dea de 1.5 kip, determine las componentes vertical y horizontal de la reaccion en el pasador A y la magnitud de la fuerza F que se apicla a la manija.
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RESUELTOS A CONCIENCIA.
1. Una fuerza vertical de 80 lb actúa sobre el cigüeñal. Determine la fuerza horizontal P de equilibrio que debe aplicarse a la manivela y las componentes x, y, z de reacción en la chumacera lisa A y en la chumacera de empuje B. Estos cojinetes están alineados correctamente y ejercen solo fuerzas de reacción sobre la flecha. 2. Una tapa de 20 kg en la abertura de un techo tiene bisagras en las esquinas A y B. El tejado forma un ángulo de 30° con la horizontal y la tapa se mantiene en posición horizontal mediante la barra CE. Determine a ) la magnitud de la fuerza ejercida por la barra y b ) las reacciones en las bisagras. Suponga que la bisagra en A no ejerce ninguna fuerza de empuje axial. 3. El lanzador de cohetes está soportado por el gato hidráulico DE y los cojinetes A y B. Dichos cojinetes están sobre el eje x y soportan árboles paralelos a él. El cilindro hidráulico DE ejerce una fuerza sobre el lanzador que apunta a lo largo de la línea de D a E. Las coordenadas de D son (7, 0, 7) pies y las de E son (9, 6, 4) pies. El peso W _ 30 kip actúa en el punto (4.5, 5, 2) pies. A) ¿Cuál es la magnitud de la reacción sobre el lanzador en E? , B) si el cojinete B no ejerce ninguna fuerza en la dirección x. Determine las reacciones en A y B.
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6. Para producir una tracción T de 400 N en la varilla de mando vertical hay que aplicar una fuerza vertical P sobre el pedal de la leva acodada. Halla las consiguientes reacciones en los cojinetes A y B. 7. Una escalera de 20 kg que se usa para alcanzar los estantes superiores en un almacén está apoyada en dos ruedas con pestañas A y B montadas sobre un riel y en una rueda sin pestañas C que descansa sobre un riel fijo a la pared. Un hombre de 80 kg se para sobre la escalera y se inclina hacia la derecha. La línea de acción del peso combinado W del hombre y la escalera interseca al piso en el punto D. Determínense las reacciones en A , B y C.
