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FACULTAD DE INGENERIA ESCUELA DE INGENERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA

Práctica N 2 Teoría general de Fuerzas Apellidos y Nombres: …………………………………………………………………. Fecha:………………. Sección:……………….. Turno:…………………… 1. Determine la magnitud de la fuerza resultante así como su dirección, medida ésta en sentido contrario al de las manecillas del reloj desde el eje x positivo.

2. La fuerza vertical F actúa hacia abajo en “A” sobre la estructura de dos barras. Determine las magnitudes de las dos componentes de F dirigidas a lo largo de los ejes de “AB” y “AC”. Considere F = 500 N.

3. La fuerza de 500 lb que actúa sobre la estructura debe resolverse en dos componentes actuando a lo largo de los ejes de las barras “AB” y “AC”. Si la componente de fuerza a lo largo de “AC” debe ser de 300 lb, dirigida de “A” a “C”, determine la magnitud de la fuerza que debe actuar a lo largo de AB y el ángulo  de la fuerza de 500 lb.

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4. Determine la magnitud y los ángulos coordenados de dirección de la fuerza resultante que actúa en el punto “A”.

5. La cadena se mantiene abierta por medio de dos cadenas. Si la tensión en AB y CD es FA = 300 N y FC = 250 N, respectivamente, exprese cada una de esas fuerzas en forma cartesiana vectorial.

6. La ménsula está sometida a las dos fuerzas mostradas. Exprese cada fuerza en forma vectorial cartesiana y luego determine la fuerza resultante FR. Encuentre la magnitud y los ángulos coordenados de dirección de la fuerza resultante.

7. Determine el ángulo  entre los dos cables unidos al tubo.

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8. La fuerza F tiene una magnitud de 80 lb y actúa en el punto medio e de la barra delgada. Exprese la fuerza como un vector cartesiano.

9. Determine la magnitud de la componente proyectada de la fuerza de 100 lb que actúa a lo largo del eje “BC” del tubo.

10. Determine las magnitudes de las componentes proyectadas de la fuerza F = (160 iˆ + 12 ˆj - 40 kˆ ) N en la dirección de los cables “AB” y “AC”.

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11. Dos fuerzas F1 y F2 actúan sobre el perno. Si la fuerza resultante FR tiene una magnitud de 50 lb “y los ángulos coordenados de dirección  = 1100 Y  = 800, como se muestra, determine la magnitud de F2 y sus ángulos coordenados de dirección.

12. La placa abisagrada está soportada por la cuerda AB. Si la fuerza en la cuerda es F = 340 lb, exprese esta fuerza dirigida de A hacia B, como un vector cartesiano. ¿Cuál es la longitud de la cuerda?.

13. La carga en A genera una fuerza de 60 lb en el alambre AB. Exprese esta fuerza como un vector cartesiano actuando en A y dirigido hacia B como se muestra.

14. El cable unido a la grúa ejerce sobre ésta una fuerza de F = 350 lb. Exprese esta fuerza como un vector cartesiano.

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FACULTAD DE INGENERIA ESCUELA DE INGENERIA MECÁNICA Y ELÉCTRICA 15. Determine el ángulo  entre los dos cables unidos al tubo.

16. Determine la magnitud y el sentido direccional del momento resultante de las fuerzas con respecto al punto O y P.

17. El poste soporta las tres líneas, cada línea ejerciendo una fuerza vertical sobre el poste debido a su peso, como se muestra. Determine el momento resultante en la base D debido a todas esas fuerzas. Si es posible que el viento o el hielo rompan las líneas, determine qué línea (o líneas) al ser removida genera una condición de momento máximo con respecto a la base. ¿Cuál es el momento resultante?

18. Una fuerza de 80 N actúa sobre el mango del cortador de papel en el punto A. Determine el momento producido por esta fuerza con respecto a la articulación en O, si  = 60°. ¿A qué ángulo  debe aplicarse la fuerza para que el momento que produce con respecto al punto O sea máximo (en el sentido de las manecillas del reloj)? ¿Cuál es este momento máximo?

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19. Determine el momento de la fuerza F presente en A con respecto al punto P. Exprese el resultado como un vector cartesiano.

20. La barra curva se tiende en el plano x-y y tiene radio de 3 m. Si una fuerza de F = 80 N actúa en su extremo como se muestra, determine el momento de esta fuerza con respecto al punto B.

21. La tubería está sometida a l a fuerza d e 80 N: Determine el momento de esta fuerza con respecto al punto A y B.

22. La fuerza de F = 30 N actúa sobre la ménsula como se muestra. Determine el momento de la fuerza con respecto al eje a-a del tubo. Determine también los ángulos coordenados de dirección de F para producir el momento máximo con respecto al eje a-a. ¿Qué valor tiene este momento?

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23. Determine el momento de la fuerza F con respecto al eje Oa. Exprese el resultado como un vector cartesiano.

24. La cadena A B ejerce una fuerza de 20 lb sobre la puerta localizada en B. Determine la magnitud del momento de esta fuerza a lo largo del eje abisagrado x de la puerta.

25. Determine la magnitud y el sentido del momento del par.

26. Si el momento del par tiene una magnitud de 250 Nm, determine la magnitud F de las fuerzas del par.

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27. Un par torsionante de 4 N.m es aplicado al mango del destornillador. Resuelva este momento de par en dos fuerzas de par F ejercidas sobre el mango, y P ejercidas sobre la hoja.

28.

Determine el momento de par resultante de los dos pares que actúan sobre la tubería. La distancia de A a B es d = 400 mm. Exprese el resultado como un vector cartesiano.

29. Dos pares actúan sobre la viga. Determine la magnitud de F de modo que el momento del par resultante sea de 450 lb . pie en sentido contrario al de las manecillas del reloj. ¿En qué punto de la viga actúa el momento del par resultante?

30. Exprese el momento del par que actúa sobre la tubería en forma vectorial cartesiana. Resuelva el problema (a) usando la ecuación Mpar = r x F y (b) sumando el momento de cada fuerza con respecto al punto O. Considere F = {25k} N.

31. Dos pares actúan sobre la estructura. Si d = 4 pies, determine el momento de par resultante. Calcule el resultado resolviendo cada fuerza en componentes x y y y (a) encontrando el momento de cada par y (b) sumando los momentos de todas las componentes de fuerza con respecto al punto A.

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32. La viga principal a lo largo del ala de un aeroplano está desplazada a un ángulo de 25°. A partir de los cálculos de carga se ha determinado que la viga está sometida a momentos de par Mx = 17 kip.pie y My = 25 kip.pie. Determine los momentos de par resultantes producidos con respecto a los ejes x' y y'. Los ejes se encuentran todos en el mismo plano horizontal.

33. Un par actúa sobre cada uno de los manubrios de la válvula minidual. Determine la magnitud y los ángulos coordenados de dirección del momento de par resultante.

34. Reemplace la fuerza presente en A por una fuerza equivalente y el momento de un par en el punto O y en el punto P.

35. Reemplace el sistema de fuerza y momento de un par por una fuerza y el momento de un par equivalentes actuando en el punto O.

36. Reemplace el sistema de fuerza y par por una fuerza y momento de un par equivalentes en el punto O.

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37. Reemplace las tres fuerzas que actúan sobre la flecha por una sola fuerza resultante. Especifique dónde actúa la fuerza, medida desde el extremo B.

38. Reemplace la carga sobre el marco por una sola fuerza resultante. Especifique dónde interseca su línea de acción, medida desde A, al miembro A B

39. Determine las magnitudes de F1 y F2 y la dirección de F1 de modo que la carga produzca una fuerza y un momento de par resultantes igual a cero sobre la rueda.

40. La losa va a ser levantada usando las tres eslingas mostradas. Reemplace el sistema de fuerzas que actúan sobre las eslingas por una fuerza y un momento de par equivalentes en el punto O. La fuerza F1 es vertical.

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41. La losa de un edificio está sometida a cuatro cargas de columnas paralelas. Determine la fuerza resultante equivalente y especifique su ubicación (x, y) sobre la losa. Considere F1 = 20 kN Y F2 = 50 kN.

42.

42. Reemplace las tres fuerzas que actúan sobre la placa por una llave. Especifique la magnitud de la fuerza y el momento del par para la llave así como el punto P(y, z) donde su línea de acción interseca a la placa.

43. Reemplace las dos llaves y la fuerza que actúan sobre la tubería por una fuerza y un momento de par resultantes equivalentes en el punto O.