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 2.71

Determine a) las componentes x, y y z de la fuerza de 750 N y b) los ángulos θx, θy y θz que forma la fuerza 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 2.107

Tres cables están conectados en A, donde se aplican las fuerzas P y Q, como se muestra en la figura. Si se sabe que Q = 0, encuentre el valor de P para el cual la tensión en el cable AD es de 305 N.

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 2.135

A fin de mover un camión volcado, se atan dos cables en A y se jalan mediante las grúas B y C como se muestra en la figura. Si se sabe que la tensión en el cable AB es de 10 kN y en el cable AC es de 7.5 kN, determine la magnitud y dirección de la resultante de las fuerzas ejercidas en A por los dos cables.