Guía n° 7 de ejercicios de cálculo de fuerzas, resultante de fuerzas concurrentes

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Problema n° 1

Seis niños, divididos en dos bandos, tiran de los extremos de una soga. Hacia un lado tiran con fuerza de 15, 19 y 16 kgf y hacia el otro lado lo hacen con fuerza de 10, 18 y 20 kgf. ¿Qué sucederá?

¿Se podrá emplear una cuerda de 10 mm² de sección, que solo resista 5 kgf/mm² sin romperse?

Problema n° 2

Un lanchón colocado en el centro de un canal está sostenido por cables que forman un ángulo de 30° con el eje del canal. En cada cable hay un dinamómetro que indica 40 kgf. ¿Qué fuerza ejerce el agua sobre el lanchón? Si esta fuerza fuera de 100 kgf, ¿cuánto indicarían los dinamómetros?

• Respuesta:

a) R = 69,2 kgf; b) F = 57,8 kgf

Problema n° 3

Dos fuerzas concurrentes de 80 y 150 kgf forman entre sí un ángulo de 90°. Hallar la resultante.

• Respuesta: R = 170 kgf

Problema n° 4

En dos postes distanciados 40 m, están atados a la misma altura los extremos de un cable de 44 m de longitud y peso despreciable. Calcular la tensión del cable si de su punto medio pende un cuerpo que pesa 2.200 kgf.

• Respuesta: T = 2.642 kgf

Problema n° 5

Por medio de una barra de 2,80 m de longitud, llevan dos obreros una carga de 140 kgf, suspendida a 1,80 m del de adelante. ¿Cuál es la carga que soportará cada obrero?

• Respuesta: P₁ = 50 kgf; P₂ = 90 kgf

Problema n° 6

Hallar el módulo y la posición de la resultante de dos fuerzas paralelas y de igual sentido de 1.400 kgf y 800 kgf, respectivamente situadas a la distancia de 5,5 m.

• Respuesta: R = 2.200 kgf; se encuentra entre ambas a 2 m de la de 1.400 kgf

Problema n° 7

Dos personas llevan una carga de 120 kgf colocada en una barra horizontal de 2,7 m de largo, que sostienen por los extremos. La de adelante sostiene una parte igual a 40 kgf. ¿Qué esfuerzo hace la otra persona y dónde está colocada la carga?

• Respuesta:

a) F = 80 kgf; b) a 1,8 m del extremo delantero

Problema n° 8

Un cartel que pesa 10 N se encuentra enganchado de una viga por medio de un cable, colgado de éste se encuentra otro cartel de mayor tamaño y de peso 20 N. ¿Cuál es el valor de T₁ y T₂?

Esquema de los cuerpos y las tensiones

Respuesta: T₁ = 30 N; T₂ = 20 N

Problema n° 9

Tres bloques están colgados uno debajo del otro por medio de cables de acero en la forma que muestra la figura. Si los valores de T₁, T₂ y T₃ son 80 N, 60 N y 30 N respectivamente, ¿cuáles son los valores de m₁, m₂ y m₃?

Esquema de los cuerpos y las tensiones