Guía nº 9 de ejercicios resueltos de cálculo de tensiones y masas, cuerpos suspendidos, plano inclinado y poleas
Resolver los siguientes ejercicios
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Problema nº 1
Se tiene sobre un plano inclinado de ángulo α = 30° un bloque de 30 kgf. Calcular que fuerza F se debe aplicar para que el bloque se mantenga en su lugar.
• Respuesta: F = 17,32 kgf
Problema nº 2
En un plano inclinado de ángulo α se tienen dos bloques de masas m₁ y m₂ como muestra la figura. Calcular la fuerza F necesaria para poder mantenerlos en equilibrio y el valor de la tensión T.
• Respuesta: F = (m₁ + m₂)·g·tg α; T = m₂·g·sen α
Problema nº 3
En un reloj de pie, se mueve el péndulo formando un ángulo α con la vertical. Averiguar, antes de soltarlo, qué fuerza se está aplicando para mantenerlo en esa posición.
• Respuesta: F = m·g·tg α
Problema nº 4
Un niño que pesa 30 kgf, está sentado a 120 cm del punto de apoyo de un sube y baja, ¿cuánto deberá pesar una persona para que, sentado en el lado opuesto, a 60 cm del punto de apoyo, equilibre el peso del niño?
• Respuesta: P = 60 kgf
Problema nº 5
Para mover una roca de 40 kgf se hace una palanca con un tronco de 1,40 metros, si el punto de apoyo está a 0,35 metros de la roca, calcular que fuerza se aplicará.
• Respuesta: F = 13,3 kgf
Problema nº 6
Dos niños se encuentran subidos en un sube y baja de longitud l, uno está tocando el piso, si el punto de apoyo se encuentra a la mitad, el niño de arriba tiene un peso P₁, el de abajo un peso P₂ y el sube y baja forma con el terreno un ángulo α, calcular cuál será la distancia mínima que podrá haber entre el niño de abajo y el punto de apoyo para que el sube y baja no se mueva.
• Respuesta: d₂ = P₁·l/(P₂ + P₁)
Problema nº 7
Averiguar las tensiones de las cuerdas de la figura teniendo en cuenta que el objeto pesa 866 kgf y que el ángulo α = 150°.
• Respuesta: T₁ = 500 kgf; T₂ = 1.000 kgf
Problema nº 8
Se tiene un bloque de peso desconocido colgado en la forma que muestra la figura. La cuerda 2 posee un resorte que se ha estirado 10 cm, si su constante es k = 100.000 gf/cm, averiguar el valor de la masa del bloque y T₁ (α = 150°).
• Respuesta: m = 866 kg; T₁ = 500 kgf
Problema nº 9
¿Cuál es la fuerza paralela al plano que equilibra a un cuerpo de 2.500 N colocado sobre un plano inclinado de longitud l = 8 m y altura h = 0,75 m? ¿Cuál es la reacción del plano?
• Respuesta:
a) 234,4 N;
b) N = 2.487,5 N
Bibliografía:
"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina