Taller - Estática de partículas en 3D
Efecto de las fuerzas que actuan sobre una partícula en el espacio.
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 3D:
Calcular las componentes de un vector en el espacio
Ejercicio 2.73
Una placa circular horizontal se sostiene mediante tres alambres que forman ángulos de 30° respecto de la vertical y se encuentran unidos a un soporte en D. Si se sabe que la componente z de la fuerza ejercida por el alambre BD sobre la placa es de -32.14 N, determine a) la tensión en el
alambre BD, b) los ángulos θx, θy y θz que forma la fuerza ejercida en B con
los ejes coordenados.
Ejercicio 2.78
El extremo del cable coaxial AE se une al poste AB, el cual está sostenido por los tirantes de alambre AC y AD. Si se sabe que la tensión en el alambre AD es de 85 lb, determine a) las componentes de la fuerza ejercida por este alambre sobre el poste, b) los ángulos θx, θy y θz que forma la fuerza con los ejes coordenados.
Ejercicio 2.86
Una torre de transmisión se sostiene mediante tres alambres, los cuales están anclados por medio de pernos en B, C y D. Si la tensión en el alambre AD es de 315 lb, determine las componentes de la fuerza ejercida por el alambre sobre el perno en D.
Suma vectorial en 3D:
Suma de dos o más vectores.
Ejercicio 2.94
Si se sabe que las tensiones en los cables AB y AC son de 510 lb y de 425 lb respectivamente, determine la magnitud y la dirección de la resultante de las fuerzas ejercidas en A por los dos cables.
Partícula en equilibrio en 3D:
Uso de la primera ley de Newton (suma de fuerzas igual a 0) de una partícula en el espacio.
Ejercicio 2.102
Se usan tres cables para amarrar el globo que se muestra en la figura. Si se sabe que el globo ejerce una fuerza vertical de 800 N en A, determine la tensión en cada cable.
Ejercicio 2.105
Tres cables sostienen una caja como se muestra en la figura. Determine el peso de la caja, si se sabe que la tensión en el cable AC es de 544 lb.
Ejercicio 2.108
Tres cables están conectados en A, donde se aplican las fuerzas
P y Q, como se muestra en la figura. Si se sabe que P = 1 200 N, encuentre
los valores de Q para los cuales el cable AD está tenso.
Ejercicio 2.114
Una placa circular horizontal que pesa 60 lb está suspendida de tres alambres que forman ángulos de 30° respecto de la vertical y se encuentran unidos a un soporte en D. Determine la tensión en cada alambre.
Ejercicio 2.121
Un contenedor de peso W está suspendido del aro A. El cable BAC pasa a través del aro y se une a los soportes fijos en B y C. Dos fuerzas P = Pi y Q = Qk se aplican en el aro para mantener al recipiente en la posición mostrada. Determine P y Q, si W = 376 N. (Sugerencia: La tensión es la misma en ambos tramos del cable BAC.)
Ejercicio 2.134
El cable AB tiene 65 ft de largo y una tensión de 3 900 lb. Determine
a) las componentes x, y y z de la fuerza ejercida por el cable sobre
el ancla B, b) los ángulos θx, θy y θz que definen la dirección de esa fuerza.
