Taller - Momento, traslación de fuerzas

Momento generado al trasladar una fuerza por fuera de su línea de acción
Ejercicios

A continuación se sugieren una serie de ejercicios para estudiar el tema de Traslación de una fuerza, 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 III del libro guía, “Cuerpos rígidos: sistemas equivalentes de fuerza”. Ejercicios tomados del libro Mecánica Vectorial para Ingenieros: Estática, Beer and Jhonston 9na Ed.

Traslación de fuerzas en 2D:

En el plano se trasladan una o más fuerzas a un punto, es lo mismo que reemplazar una o varias fuerzas por otra fuerza y un momento en un lugar dado. Recordemos, cuando una fuerza se mueve por fuera de su línea de acción esta genera un momento. Que es la tendencia de giro que puede producir en el cuerpo al ser desplazada.

Ejercicio 3.91

Una placa hexagonal está sometida a la fuerza P y al par que se muestran en la figura. Determine la magnitud y la dirección de la fuerza mínima P con la que este sistema se puede sustituir por una sola fuerza aplicada en E.

Ejercicio 3.92

Una placa rectangular está sometida a la fuerza y al par que se muestran en la figura. Este sistema debe reemplazarse por una sola fuerza equivalente. a) Para α = 40°, especifique la magnitud y la línea de acción de la fuerza equivalente. b) Especifique el valor de α si la línea de acción de la fuerza equivalente debe intersecar a la línea CD, 300 mm a la derecha de D.

Traslación de fuerzas en 3D:

Igual que en el tema anterior pero trabajamos una variable más, ya que al estar en el espacio requerimos otro eje coordenado.

Ejercicio 3.89

En el proceso de roscado de un barreno, un trabajador aplica a la palanca del maneral las fuerzas horizontales mostradas en la figura. Demuestre que estas fuerzas son equivalentes a una sola fuerza resultante y determine, si es posible, el punto de aplicación de la fuerza resultante sobre la palanca.

Ejercicio 3.94

Para mantener cerrada una puerta, se usa una tabla de madera colocada entre el piso y la perilla del cerrojo de la puerta. La fuerza que la tabla ejerce en B es de 175 N y está dirigida a lo largo de la línea AB. Reemplace esta fuerza por un sistema equivalente fuerza-par en C.

Ejercicio 3.97

Reemplace la fuerza de 150 N por un sistema fuerza-par equivalente en A.

Ejercicio 3.99

Una fuerza F de 46 lb y un par M de 2120 lb · in., se aplican a la esquina A del bloque mostrado en la figura. Reemplace el sistema fuerzapar dado por un sistema equivalente fuerza-par en la esquina H.