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CURSO                        : FISICA I.
                                             DOCENTE                      : GALARZA ESPINOZA, Moi sé s.

                                                        PRACTICA DIRIGIDA Nº5
                                                               FUERZAS
           INDICACIONES :
              Utilice lapicero, sea claro y ordenado en el desarrollo de su práctica.



1. Las fuerzas F1 , F2 y F3 actúan en el punto A de           b) También determine el valor de θ para el cual
una corchea, como se ve en la figura. Determine               el momento alrededor de O sea cero
las componentes escalares x e y de cada una de las          4. Tres fuerzas de módulos 6,10 y 12N actúan
tres fuerzas .                                                 sobre una partícula, y forman respectivamente
                                                               ángulos de 60°,150° y 225° con la dirección
                                                               positiva del eje OX. calcular la resultante, su
                                                               modulo y el ángulo que forman con la dirección
                                                               positiva del eje OX.

                                                            5.    Al descomponer la fuerza F, de módulo 500 N,
                                                                 en las direcciones de las rectas a y b indicadas
                                                                 en la Fig. se quiere que la componente en la
                                                                 dirección de la recta a sea de 200 N.
                                                                 Determinar el valor de la componente en la
                                                                 dirección de la recta b.



2. Determinar el valor de la fuerza R de la figura
   mostrada:
   a) Aplicando la regla de la suma de vectores.
   b) Sumando las componentes.




                                                            6.    Si descomponemos una fuerza F de 300,0 N en
                                                                 dos componentes cuya diferencia entre sus
                                                                 módulos es:
                                                                  F1 - F2 = 100,0 N; y la componente F1 forma un
                                                                 ángulo de 25° con F. Calcular F 1 y F2 y el
                                                                 ángulo que forman.

                                                            7.    En el centro P de un cuadrado rígido ABCD,
                                                                 situado sobre una mesa horizontal, se encuentra
                                                                 una partícula que va unida a los vértices por
3. a) Calcule el momento de una fuerza de 90 N
                                                                 cuatro gomas elásticas idénticas, cuya longitud
  alrededor del punto O para la condición θ = 15º.
natural (sin estiramiento) es l0 =5 2 cm. Las        9. Una barra articulada de peso despreciable se
   gomas son tales que, al estirarlas, las tensiones       mantiene en equilibrio. Halle la tensión T
   que «tiran» de la partícula son proporcionales a        si la reacción en el pasador tiene un modulo de
   la longitud que se alargan, y el valor de la            2T, considere una carga de 50 ( 3 – 1) Kg.
   constante de proporcionalidad es k = 1 N/cm. Se
   traslada la partícula del punto P al Q situado en
   el lugar que nos indica la Fig., y se suelta;
   calcular la fuerza que actúa sobre la partícula en
   tal instante.




                                                        10. El poste de 9 m de altura de la fig. se encuentra
                                                            en equilibrio en posición vertical sobre un
                                                            terreno horizontal, sujeto por tres cables que se
                                                            consideran inextensibles y sin peso apreciable,
                                                            de longitudes iguales de 15 m, y que se
                                                            encuentran unidas a él en su parte superior. las
                                                            tensiones de los cables PA, PB y PC son 450,
                                                            300 y 200 N respectivamente. calcular la fuerza
                                                            resultante que los cables ejercen sobre el poste.

8. La fuerza F de 500 N es aplicada a un poste
   como se muestra en la figura:
    a) Escribir F en términos de los vectores
   unitarios i y j.

    b) Determinar las componentes escalares del
   vector F a lo largo de los ejes x’ e y’.


                                                        11. Sobre la partícula situada en O actúan las
                                                            fuerzas que indicamos en la Fig. Los lados del
                                                            paralelepípedo tri-rectángulo tienen por
                                                            longitudes a = 3 cm, b = 10 cm y c = 5 cm. La
                                                            relación entre fuerza y longitud en el diagrama
                                                            es K = 10 N/cm. Determinar la fuerza que actúa
                                                            sobre la partícula.
12. La esfera de masa M de la Fig. descansa             Hallar también la ecuación de la línea de acción
      sobre dos planos inclinados lisos, formando         de la fuerza.
      los ángulos 1 y  2 con la horizontal.
      Determinar las reacciones normales a los
      planos inclinados que actúan sobre la esfera
      en los puntos de contacto con ellos.




 13. En la figura los dos cilindros de centros A y B
    se encuentran en equilibrio y tienen por radios    15. Considerar tres fuerzas aplicadas al punto A
    R1 y R2, pesando P1 y P2 respectivamente;             de la figura, con r =1.5 pies además:
    también son datos los ángulos 1 y  2 que los        F1  6u x  0u y  0u z lb,
    planos forman con la horizontal. Determinar el        F2  6u x  7u y  14 u z    lb,
    ángulo  , que forman la línea de los centros
                                                          F3  5u x  0u y  3u z     lb.
    (AB) con la horizontal. Suponemos que en los
                                                          Usando O como punto de referencia, encontrar
    puntos C, D y E (puntos de contacto entre las
                                                          el torque resultante debido a estas fuerzas.
    distintas superficies),    las fuerzas de
    rozamiento son despreciables.




14. Determinar el torque de una fuerza aplicado al
   cuerpo de una fuerza aplicado al cuerpo de la
                                                       16. Encontrar la fuerza resultante y el torque
   figura, cuando F es 6 N y hace un ángulo de 30º
                                                          resultante del sistema ilustrado en la figura,
   con el eje X y r mide 45 cm haciendo un                donde:
   ángulo de 50º con el eje positivo de las X.
                                                           F1  3u x  4u y  4u z N ,
                                                          F2  2u x  5u y  1u z     N,
Y los puntos de aplicación son A (0.4m, 05m,        las reacciones del piso y la pared sobre la
0m) y B (0.4m,-0.1m, 0.8m).                         escalera. Considere A como una superficie
                                                    lisa y el B como una superficie rugosa.




17. Determinar la resultante del sistema de
 fuerzas ilustrado en la figura, que actúan en un
 plano.la magnitud de las fuerzas son:
     F1  10 kgf ,
     F2  8 kgf ,
     F3  7 kgf .
El lado de cada cuadrado es de 0.1 m.




                                                         “   He sido como un niño pequeño
                                                        que,     jugando    en     la        playa,
                                                        encontraba de vez en cuando una
                                                        piedra    más blanda            que las
                                                        demás o una concha más bonita
                                                        de lo normal, a pesar de ello, el
                                                        océano de la verdad se extendía,
18. La escalera de la figura pesa 30 Kg, una            inexplorado,     delante        de     mí”.
   persona de 70 Kg se para (sin agarrarse a
                                                        Isaac Newton. (1642-1727)
   ella) en la mitad de su longitud. Determine

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Practica fuerzas nº5

  • 1. CURSO : FISICA I. DOCENTE : GALARZA ESPINOZA, Moi sé s. PRACTICA DIRIGIDA Nº5 FUERZAS INDICACIONES :  Utilice lapicero, sea claro y ordenado en el desarrollo de su práctica. 1. Las fuerzas F1 , F2 y F3 actúan en el punto A de b) También determine el valor de θ para el cual una corchea, como se ve en la figura. Determine el momento alrededor de O sea cero las componentes escalares x e y de cada una de las 4. Tres fuerzas de módulos 6,10 y 12N actúan tres fuerzas . sobre una partícula, y forman respectivamente ángulos de 60°,150° y 225° con la dirección positiva del eje OX. calcular la resultante, su modulo y el ángulo que forman con la dirección positiva del eje OX. 5. Al descomponer la fuerza F, de módulo 500 N, en las direcciones de las rectas a y b indicadas en la Fig. se quiere que la componente en la dirección de la recta a sea de 200 N. Determinar el valor de la componente en la dirección de la recta b. 2. Determinar el valor de la fuerza R de la figura mostrada: a) Aplicando la regla de la suma de vectores. b) Sumando las componentes. 6. Si descomponemos una fuerza F de 300,0 N en dos componentes cuya diferencia entre sus módulos es: F1 - F2 = 100,0 N; y la componente F1 forma un ángulo de 25° con F. Calcular F 1 y F2 y el ángulo que forman. 7. En el centro P de un cuadrado rígido ABCD, situado sobre una mesa horizontal, se encuentra una partícula que va unida a los vértices por 3. a) Calcule el momento de una fuerza de 90 N cuatro gomas elásticas idénticas, cuya longitud alrededor del punto O para la condición θ = 15º.
  • 2. natural (sin estiramiento) es l0 =5 2 cm. Las 9. Una barra articulada de peso despreciable se gomas son tales que, al estirarlas, las tensiones mantiene en equilibrio. Halle la tensión T que «tiran» de la partícula son proporcionales a si la reacción en el pasador tiene un modulo de la longitud que se alargan, y el valor de la 2T, considere una carga de 50 ( 3 – 1) Kg. constante de proporcionalidad es k = 1 N/cm. Se traslada la partícula del punto P al Q situado en el lugar que nos indica la Fig., y se suelta; calcular la fuerza que actúa sobre la partícula en tal instante. 10. El poste de 9 m de altura de la fig. se encuentra en equilibrio en posición vertical sobre un terreno horizontal, sujeto por tres cables que se consideran inextensibles y sin peso apreciable, de longitudes iguales de 15 m, y que se encuentran unidas a él en su parte superior. las tensiones de los cables PA, PB y PC son 450, 300 y 200 N respectivamente. calcular la fuerza resultante que los cables ejercen sobre el poste. 8. La fuerza F de 500 N es aplicada a un poste como se muestra en la figura: a) Escribir F en términos de los vectores unitarios i y j. b) Determinar las componentes escalares del vector F a lo largo de los ejes x’ e y’. 11. Sobre la partícula situada en O actúan las fuerzas que indicamos en la Fig. Los lados del paralelepípedo tri-rectángulo tienen por longitudes a = 3 cm, b = 10 cm y c = 5 cm. La relación entre fuerza y longitud en el diagrama es K = 10 N/cm. Determinar la fuerza que actúa sobre la partícula.
  • 3. 12. La esfera de masa M de la Fig. descansa Hallar también la ecuación de la línea de acción sobre dos planos inclinados lisos, formando de la fuerza. los ángulos 1 y  2 con la horizontal. Determinar las reacciones normales a los planos inclinados que actúan sobre la esfera en los puntos de contacto con ellos. 13. En la figura los dos cilindros de centros A y B se encuentran en equilibrio y tienen por radios 15. Considerar tres fuerzas aplicadas al punto A R1 y R2, pesando P1 y P2 respectivamente; de la figura, con r =1.5 pies además: también son datos los ángulos 1 y  2 que los F1  6u x  0u y  0u z lb, planos forman con la horizontal. Determinar el F2  6u x  7u y  14 u z lb, ángulo  , que forman la línea de los centros F3  5u x  0u y  3u z lb. (AB) con la horizontal. Suponemos que en los Usando O como punto de referencia, encontrar puntos C, D y E (puntos de contacto entre las el torque resultante debido a estas fuerzas. distintas superficies), las fuerzas de rozamiento son despreciables. 14. Determinar el torque de una fuerza aplicado al cuerpo de una fuerza aplicado al cuerpo de la 16. Encontrar la fuerza resultante y el torque figura, cuando F es 6 N y hace un ángulo de 30º resultante del sistema ilustrado en la figura, con el eje X y r mide 45 cm haciendo un donde: ángulo de 50º con el eje positivo de las X. F1  3u x  4u y  4u z N , F2  2u x  5u y  1u z N,
  • 4. Y los puntos de aplicación son A (0.4m, 05m, las reacciones del piso y la pared sobre la 0m) y B (0.4m,-0.1m, 0.8m). escalera. Considere A como una superficie lisa y el B como una superficie rugosa. 17. Determinar la resultante del sistema de fuerzas ilustrado en la figura, que actúan en un plano.la magnitud de las fuerzas son: F1  10 kgf , F2  8 kgf , F3  7 kgf . El lado de cada cuadrado es de 0.1 m. “ He sido como un niño pequeño que, jugando en la playa, encontraba de vez en cuando una piedra más blanda que las demás o una concha más bonita de lo normal, a pesar de ello, el océano de la verdad se extendía, 18. La escalera de la figura pesa 30 Kg, una inexplorado, delante de mí”. persona de 70 Kg se para (sin agarrarse a Isaac Newton. (1642-1727) ella) en la mitad de su longitud. Determine