Estatica B&J 12Ed – CAP 2: Estática de Partículas

Ejercicios Resueltos CAPITULO 2 ESTÁTICA DE PARTÍCULAS

Beer & Jhonston, 12da Edición

A continuación se observa un listado de ejercicios resueltos del capítulo II del libro Mecánica Vectoriar para Ingenieros ESTATICA – Beer, Jhonston & Mazurek – 12da Edición.

Suma de fuerzas 2D, ley del paralelogramo

Ejercicio 2.3

Dos fuerzas P y Q se aplican en el punto A del gancho que se muestra en la figura. Si se sabe que P = 75 N y Q = 125 N, determine en forma gráfica la magnitud y la dirección de su resultante mediante a) la ley del paralelogramo, b) la regla del triángulo.

Ejercicio 2.4

Dos fuerzas P y Q se aplican en el punto A del gancho que se muestra en la figura. Si se sabe que P = 60 lb y Q = 25 lb, determine gráficamente la magnitud y la dirección de su resultante mediante a) la ley del paralelogramo, b) la regla del triángulo.

Suma de fuerzas 2D, ley del paralelogramo

Suma de fuerzas 2D por componentes

Ejercicio 2.21

Determine las componentes x y y de cada una de las fuerzas que se muestran en las figuras.

Ejercicio 2.22

Determine las componentes x y y de cada una de las fuerzas que se muestran en las figuras.

Ejercicio 2.26

El elemento BD ejerce sobre el elemento ABC una fuerza P dirigida a lo largo de la línea BD. Si se sabe que P debe tener una componente horizontal de 300 lb, determine a) la magnitud de la fuerza P y b) su componente vertical.

Ejercicio 2.28

El cable AC ejerce sobre la viga AB una fuerza P dirigida a lo largo de la línea AC. Si se sabe que P debe tener una componente vertical de 350 lb, determine a) la magnitud de la fuerza P y b) su componente horizontal.

Ejercicio 2.29

El cilindro hidráulico BD ejerce una fuerza P sobre el elemento ABC, dicha fuerza está dirigida a lo largo de la línea BD. Si se sabe que P debe tener una componente de 750 N perpendicular al elemento ABC, determine a) la magnitud de la fuerza P, b) su componente paralela a ABC.

Ejercicio 2.31

Determine la resultante de las tres fuerzas del problema 2.22.

Ejercicio 2.34

Determine la resultante de las tres fuerzas del problema 2.21

Ejercicio 2.35

Si se sabe que α = 35°, determine la resultante de las tres fuerzas mostradas en la figura.

Ejercicio 2.37

Si se sabe que α = 40°, determine la resultante de las tres fuerzas que se muestran en la figura.

Ejercicio 2.38

Si se sabe que α = 75°, determine la resultante de las tres fuerzas que se muestran en la figura.

Ejercicio 2.40

Para la viga del problema 2.36, determine a) la tensión requerida en el cable BC si la resultante de las tres fuerzas ejercidas en el punto B debe ser vertical, b) la magnitud correspondiente de la resultante.

Ejercicio 2.41

Determine a) la tensión requerida en el cable AC, si se sabe que la resultante de las tres fuerzas ejercidas en el punto C del aguilón BC debe estar dirigida a lo largo de BC, b) la magnitud correspondiente de la resultante.

Ejercicio 2.42

Para el bloque de los problemas 2.37 y 2.38, determine a) el valor requerido de α si la resultante de las tres fuerzas mostradas debe ser paralela al plano inclinado, b) la magnitud correspondiente de la resultante

Equilibrio de una particula en 2D

Ejercicio 2.46

En C se amarran dos cables y se cargan como se muestra en la figura. Si se sabe que P = 500 N y α = 60°, determine la tensión a) en el cable AC y b) en el cable BC.

Ejercicio 2.48

Si se sabe que α = 20°, determine la tensión a) en el cable AC, b) en la cuerda BC.

Ejercicio 2.53

Una conexión soldada está en equilibrio bajo la acción de las cuatro fuerzas que se muestran en la figura. Si se sabe que FA = 8 kN y que FB = 16 kN, determine las magnitudes de las dos fuerzas restantes.

Ejercicio 2.54

Una conexión soldada está en equilibrio bajo la acción de las cuatro fuerzas que se muestran en la figura. Si se sabe que FA = 5 kN y que FD = 6 kN, determine las magnitudes de las dos fuerzas restantes.

Ejercicio 2.58

Para los cables del problema 2.45, se sabe que la tensión permisible máxima es de 600 N en el cable AC y 750 N en el cable BC. Determine a) la máxima fuerza P que puede aplicarse en C, b) el valor correspondiente de α.

Ejercicio 2.59

Para la situación descrita en la figura P2.47, determine a) el valor de α para el cual la tensión en el cable BC es la mínima posible y b) el valor correspondiente de la tensión.

Ejercicio 2.63

El collarín A puede deslizarse sin fricción sobre una barra horizontal y está conectado a una carga de 50 lb, como se muestra en la figura. Determine la magnitud de la fuerza P requerida para mantener al collarín en equilibrio cuando a) x = 4.5 in., b) x = 15 in.

Ejercicio 2.64

El collarín A puede deslizarse sin fricción sobre una barra horizontal y está conectado a una carga de 50 lb, como se muestra en la figura. Determine la distancia x para la cual el collarín se conserva en equilibrio cuando P = 48 lb.

Ejercicio 2.67

Una caja de madera de 600 lb está sostenida por varios arreglos de poleas y cuerdas, como se muestra en la figura. Determine la tensión en la cuerda para cada arreglo. (Vea la sugerencia del problema 2.65.)

Ejercicio 2.68

Retome los incisos b) y d) del problema 2.67, y ahora suponga que el extremo libre de la cuerda está unido a la caja de madera.

Ejercicio 2.69

La carga Q se aplica a la polea C, la cual puede rodar sobre el cable ACB. La polea se sostiene en la posición mostrada en la figura mediante un segundo cable CAD, el cual pasa a través de la polea A y sostiene una carga P. Si se sabe que P = 750 N, determine a) la tensión en el cable ACB, b) la magnitud de la carga Q.

Ejercicio 2.70

Una carga Q de 1 800 N se aplica a la polea C, la cual puede rodar sobre el cable ACB. La polea se sostiene en la posición mostrada en la figura mediante un segundo cable CAD, el cual pasa a través de la polea A y sostiene una carga P. Determine a) la tensión en el cable ACB, b) la magnitud de la carga P.