NO ME SALEN
(EJERCICIOS RESUELTOS Y APUNTES TEÓRICOS DE FÍSICA)
Estática
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NMS s2.01 - Para que el sistema se mantenga en equilibrio
en la posición mostrada, se aplica en la barra
de la figura una fuerza F. El peso de la barra
es despreciable. ¿Cuál es el valor de la fuerza F,
cuál es el valor del ángulo que forma con la barra
y dónde está aplicada? |
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| Este ejercicio es muy, pero muy bonito en el sentido de la economía de datos. A simple vista parece imposible. Pero uno plantea las ecuaciones y la solución aparece casi mágicamente. Se empieza por un DCL, claro está. |
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Coloqué a la fuerza F sobre la barra a una distancia d que me pareció posible. De todos modos el valor exacto me lo van a dar las ecuaciones. En lugar de trabajar con F voy a trabajar directamente con sus componentes Fx y Fy. Lo mismo hice con la tensión de la cuerda que pasa por la polea, directamente la descompuse en sus componente x e y que actúan, ambas, sobre el extremo A de la barra. Queda claro que
Tx = T sen 37o , y Ty = T cos 37o |
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La fuerza de 2 kgf del extremo de la barra la llamé C (por carga). Entonces...
ΣFx = 0 → Tx — Fx = 0
ΣFy = 0 → Fy — Ty — C = 0
ΣMA = 0 → C . 10 m — Fy d = 0
Ya está. De la primera sale Fx = 6 kgf, y de la segunda sale Fy = 10 kgf . El módulo de F lo obtenemos por pitágoras y el ángulo por el arcotangente. |
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| De la tercera ecuación se despeja d. |
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| DESAFIO: Supongamos que descubrimos que la fuerza equilibrante F en lugar de valer 11,7 kgf como anticipa este ejercicio mide 24 kilogramos y es necesario aplicarla en otro lugar. Después de pensar mucho nos damos cuenta que la barra debe tener un peso no despreciable ¿Cuánto vale el peso y dónde hay que aplicar ahora la fuerza ? |
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Se permite su reproducción citando la fuente. Última actualización dic-06. Buenos Aires, Argentina. |
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