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TRABAJO DE FISICA

PRESENTADO POR:

JUAN PABLO ALFONSO C. JUAN SEBASTIAN LOPEZ

AL DOCENTE:

NANCY CASTILLO

\ PEREIRA (RISARALDA



Un puente con una longitud de 50,0 m y una masa de 8,00 x10^4 kg se apoya en un muelle suave en cada extremo, como se ilustra en la siguiente figura, y un camión de masa 3,00 x10^4 kg se encuentra 15,0 m de un extremo. ¿Cuáles son las fuerzas en el puente en los puntos de apoyo?

SOLUCION Sea Na y Nb las fuerzas normales en los puntos de soporte. Seleccionando el punto de origen A con las sumatorias

∑Fy= 0 y ∑t= 0 nosotros tendremos :

na + nb - (8x10^4)g - (3x10^4)g= 0 nb = -na + 784000 + 294000 nb= -na + 1078000 Ecu 1

- (3x10^4)(g)15m - (8x10^4)(g)25 + nb(50)= 0

-4410000 – 19600000 - 50na + 53900000) = 0 50na= -4410000 - 19600000 + 53900000 na= 597800 N Reemplazamos na en Ecu 1 nb = - na +1078000 nb = - 597800 + 1078000 nb= 480200 N



Un marco en la forma de la letra A se forma a partir de dos piezas uniformes de metal, cada uno de peso 26,0 N y longitud 1,00 m. Ellos están articulados en la parte superior y se mantienen unidos por un alambre horizontal 1,20 m de longitud La estructura descansa sobre una superficie sin fricción. Si el cable está conectado en los puntos a una distancia de 0,650 m desde la parte superior del marco, determinar la tensión en el alambre.

Para encontrar la x utilizamos la siguiente ecuación: X 0.600m ------------------------- = -------------(0.650 + 0.350)m

0.650m

X=0.923m El angulo seria Θ=cos

−1

𝑥

= (1.𝑜𝑜𝑚) = cos

−1

(0.923)

Θ= 22.6 grados

como se trabajara sobre un solo lado el peso se reduce a la mitad :

-(52N)x + n B 2x = 0

nB = 26N R (0) –((T Sen Θ) (0.650)) – ((26N )(0.500m)cos Θ) nBx = 0 26N (0.923m) – (26N (0.500) cos 22.6 T=----------------------------------------------------------- = 48.0 N Sen 22.6 (0.650) 

Un oso hambriento pesa 700 N camina sobre una viga en un intento de recuperar una canasta de alimentos que cuelga en la extremo de la viga, La viga es uniforme, pesa 200 N, y es de 6,00 m de largo, la canasta pesa 80,0 N.

(a) Dibuje un diagrama de cuerpo libre de la viga.

(b) Cuando el oso está en x 1,00 m, encontrar la tensión en el cable y los componentes de la fuerza ejercida por la pared en el extremo izquierdo de la viga. (c) Si el alambre puede soportar una tensión máxima de 900 N, lo que es el distancia máxima que el oso puede caminar antes de la roturas de cables? a)

b) si X= 1.00 m ∑to = - 700N (1m) - 200N (3m) - 80N (6m) + T (Sin 60) (6m) = 0 T (Sin 60) (6m) =700 + 600 + 480 1780

T= 5.19

T= 343 N ∑Fx= 0 Rx = T cos 60 = 171 N ∑Fy = 0 Ry=980N – T Sin 60 = 683 N

C) Si la tensión máxima fuera T= 900N ∑to= (-700N)x – 200 N (3m) - 80N (6m) + (900N)Sin 60 (6m) = 0 -700 X = 600 +480 -4676.53 X = 5.13 m



El viejo MacDonald tenía una granja, y en esa granja tenía un puerta la puerta es de 3,00 m de ancho y 1,80 m de altura, con bisagras unidas a la parte superior e inferior. El cable de retención forma un ángulo de 30,0 ° con la parte superior de la puerta y se aprieta mediante una hebilla a su vez a una tensión de 200 N. La masa de la puerta es 40,0 kg.

(a) Determinar la fuerza horizontal ejercida sobre la puerta por la parte inferior bisagra. (b) Hallar la fuerza horizontal ejercida por la parte superior bisagra. (c) Determine la fuerza vertical combinada ejercida por las dos bisagras. (d) ¿Qué debe la tensión en el alambre de retención de modo que sea la fuerza horizontal ejercida por la bisagra superior es c

a) se suman los torques de la parte superior de la visagra ∑t=0 C(0) + D(0) + 200 N Cos 30 (0) + 200 N Sen 30 (3 m) – 392N (1.50m) + A(1.80 m) + B(0) A (1.80m) = - 200 N Sen 30 (3) + 392N (1.50m) A = 160 N

b) ∑Fx = 0 -c – 200N Cos 30 + A= 0 C = 160N – 173 N = - 13 N En nuestro diagrama esto quiere decir 13 N a la derecha

c) ∑Fy= 0 B+ D -392 N + 200 N Sin 30 = 0 B+D = 392 N – 100 N =292 N (hacia arriba)

d) dandonos C=0 y el resto de visagras tambien 0 Entonces tendremos: -392 (1.50) + T sin 30 (3m) T Cos 30 ( 1.80m)= 0 𝟓𝟖𝑵 𝒎

T=

𝟏.𝟓𝟎 𝒎+𝟏.𝟓𝟔 𝒎



= 192 N

Un cartel con peso Fg y anchura 2L cuelga de una barra horizontal con bisagras en la pared y con apoyo de un cable. Determinar:

(a) La tensión en el cable (b) Las componentes de las fuerzas de reacción ejercida por la viga sobre la pared en términos de Fg, d, L, y ángulos

Usamos ΣFx = ΣFy = Στ = 0, tomando el origen en el extremo izquierdo de la barra, tenemos (sin tomar el peso de la barra)

ΣFx = Rx – T cos θ = 0, ΣFy = Ry + T sin θ – Fg = 0, y Στ = – Fg(L+ d) + T sin θ (2L + d) = 0

Despejamos la ecuación: a T = Fg(L+d)/sen0(2L+d) b Rx= Fg(L+d)/2L+d Ry= Fgl/2l+d



una grua con una masa de 3000 Kg soporta una carga de 10000 kg como se ilustra en la figura. La grua gira mediante un perno sin friccion en A y se apoya contra un soporte liso en B. Encuentre las fuerzas de reacción en A y B.

Si tomamos a A como el origen tenemos: Sumatoria Fx= FBx – FAx = 0 Sumatoria Fx= -(3000kg . 9,8)(2m) – (10000kg . 9.8)(6m) + FBX(1m) = 0 FAx = FBx = 58800 + 588000

FAx = FBx = 646800N

Sumatoria de Fy: FAy – (3000kg+10000kg)g = 0 FAy = 127400N FBy = 0



Cuando un apersona se para en la punta del pie, la posición del pie es como se muestra en la figura. El peso total del cuerpo es igual a Fg y es soportado por la normal fuerza ejercida por el suelo sobre el dedo del pie. Un modelo mecánico ilustrado en la figura, donde T es la fuerza ejercida por el tendón de Aquiles en el pie y R es la fuerza ejercida por la tibia sobre el pie. Encuentre los valores de T,R y cuando Fg = 700N

Tomamos como origen a R Sumatoria Fx = R sen 15 - T sen 0 = 0 Sumatoria Fy = 700 – R cos 15 + T cos 0 = 0 Sumatoria t

= -700 cos 0 (0.18) + T (0.070) = 0

Despajamos la ecuación 1: R = 1800 sin 0 cos 0 / sen 15 Despejamos en la ecuación 3 T = 1800 cos 0 De la 2 tenemos: 700 – (1800 sin 0 cos 0 cos 15 / sen 15) + 1800 cos^2 0 = 0 O también Cos^2 0 + 0,3889 – 3,732 sen 0 cos0 = 0 Ecuación cuadrática Cos^4 0 – 0,8809 cos^2 0 + 0,01013 = 0

Como resultado obtenemos: A= 0,01165 B= 0,8693 Solo B nos sirve para hallar el ángulo

Angulo = cos^-1 (0,8693)^1/2 = 21.19 T = 1800 cos 21.19 T = 1678.29 N R = 1800 cos 21.19 sen 21.19 / sen 15 R = 2343.87 N