Guía n° 8 de ejercicios de cálculo de tensiones y masas, cuerpos suspendidos, plano inclinado y poleas
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema n° 1
Un bloque de cemento de masa m está apoyado sobre una plataforma y suspendido por medio de un resorte, cuya constante k le produce un estiramiento x. Calcular la fuerza de reacción del plano.
• Respuesta: N = m·g - k·x
Problema n° 2
Calcular los valores T₁, T₂ y T₃ sabiendo que m₁ = m₂ + m₃.
• Respuesta: T₁ = m₃·g; T₂ = m₁·g; T₃ = 2·m₁·g
Problema n° 3
Dos bloques de masa m₁ y m₂ están colgados en la forma que muestra la figura. Sabiendo que el sistema está en equilibrio y que m₁ tiene una masa de 50 kg, calcular los valores de T₁, T₂, T₃ y m₂.
• Respuesta: T₁ = 980,7 N; T₂ = 490,3 N; T₃ = 980,7 N; m₂ = 100 kg
Problema n° 4
Dos bloques unidos por medio un cable pasado por una polea se encuentran en equilibrio tal como lo muestra la figura. Calcular, teniendo en cuenta que m₁ = 100 kg y m₂ = 200 kg, los valores de T₁, T₂ y R₂.
• Respuesta: T₁ = 200 kgf; T₂ = 100 kgf; R₂ = 100 kgf
Problema n° 5
En un sistema que se encuentra en equilibrio, como el que muestra la figura, se sabe que m₁ = 50 kg y m₂ = 300 kg. Calcular los valores de T₁, T₂ y T₃.
• Respuesta: T₁ = 250 kgf; T₂ = 300 kgf; T₃ = 600 kgf
Problema n° 6
Calcular en un sistema como el que se muestra en la figura en el que los bloques m₁, m₂ y m₃ tienen una masa de 200 kg, 100 kg y 100 kg respectivamente, los valores de T₁, T₂, T₃ y la fuerza de reacción del plano.
• Respuesta: T₁ = 3.922,66 N; T₂ = 1.961,33 N; T₃ = 980,665 N; N = 0
Problema n° 7
De una polea cuelgan dos baldes. El valde 1 pesa el doble que el balde 2. Se dispone de 2 litros de agua, calcular cuánto se debe poner en cada balde si se quiere que el sistema permanezca en equilibrio. Dato: m₂ = 1 kg.
• Respuesta: V₁ = 0,5 l; V₂ = 1,5 l
Problema n° 8
Dos bloques están unidos entre sí por medio de un cable en la forma en que se muestra en la figura. Se sabe que el bloque 2 pesa 60 kgf. Calcular los valores de T₁ y T₂. ¿Qué conclusión saca al resolver este problema?
• Respuesta: T₁ = 60 kgf; T₂ = 60 kgf
Problema n° 9
Observando la figura calcular cuál será la tensión T del cable si el bloque pesa 120 kgf y el ángulo α mide 30°.
• Respuesta: T = 60 kgf
Problema n° 10
Calcular T₁ y T₂ conociendo los valores de m₁, m₂ y α, sabiendo que el sistema está en equilibrio.
• Respuesta: T₁ = m₁·g; T₂ = m₁·g – m₂·g·cos α
Bibliografía:
"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina