Taller - Estática de particulas en 2D

Efecto de las fuerzas que actuan sobre una partícula en dos dimensiones
Ejercicios

A continuación se sugieren una serie de ejercicios para estudiar el tema de Estática de Partículas, estos son los ejercicios mínimos que considero debería realizar para estudiar el tema. No se calificará su desarrollo o resultados, por tanto no son para entregar. Si considera que debe realizar más ejercicios, los puede encontrar en el texto del capítulo II del libro guía. Ejercicios tomados del libro Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática, Beer and Jhonston 9na Ed.

Descomposición vectorial en 2D:

Calcular las componentes de un vector en el plano.

Ejercicio 2.6

La fuerza de 300 lb se debe descomponer en componentes a lo largo de las líneas a-a' y b-b'. a) Determine por trigonometría el ángulo α si se sabe que la componente a lo largo de b-b' es de 120 lb. b) ¿Cuál es el valor correspondiente de la componente a lo largo de a-a'?

Suma vectorial en 2D:

Suma de dos o mas vectores, cálculo de vectores teniendo en cuenta el resultado esperado.

Ejercicio 2.9

Un carrito que se mueve a lo largo de una viga horizontal está sometido a dos fuerzas, como se muestra en la figura. a) Si se sabe que α = 25°, determine por trigonometría la magnitud de la fuerza P tal que la fuerza resultante ejercida sobre el carrito sea vertical. b) ¿Cuál es la magnitud correspondiente de la resultante?

Ejercicio 2.22

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

Ejercicio 2.35

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

Partícula en equilibrio en 2D:

Uso de la primera ley de Newton (suma de fuerzas igual a 0) de una partícula en el plano

Ejercicio 2.43

En C se amarran dos cables y se cargan como se muestra en la figura. Si se sabe que α = 20°, determine la tensión a) en el cable AC y b) en el cable BC.

Ejercicio 2.50

Las fuerzas P y Q se aplican al componente de una pieza de ensamble de avión como se muestra en la figura. Si se sabe que la pieza de ensamble se encuentra en equilibrio y que las magnitudes de las fuerzas ejercidas sobre las barras A y B son FA = 750 lb y FB = 400 lb, determine las magnitudes de P y Q.

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 2.69

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.