Capítulo 03: Cuerpos rígidos: Sistemas equivalentes de fuerza

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.153 ESTÁTICA BEER 3.153 Tres niños se encuentran parados en una balsa de 15 X 15 ft. Los pesos de los niños situados, respectivamente, en A, B y C son de 85, 60 y 90 lb. Si una cuarta niña…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.152 ESTÁTICA BEER 3.152 Un buje de plástico se inserta en un cilindro de metal de 3 in. de diámetro como indica la figura, la herramienta de inserción ejerce fuerzas sobre la superficie del cilindro. Cada fuerza es paralela a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.151 ESTÁTICA BEER 3.151 El engrane C está unido rígidamente al brazo AB. Si las fuerzas y los pares mostrados se pueden reducir a una sola fuerza equivalente en A, determine dicha fuerza y la magnitud del par M. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.150 ESTÁTICA BEER 3.150 Para mantener cerrada una puerta, se usa una tabla de madera colocada entre el piso y la perilla de la puerta. La fuerza que la tabla ejerce en B es de 45 Ib y está dirigida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.149 ESTÁTICA BEER 3.149 Un dirigible se amarra mediante un cable sujeto a la cabina en el punto B. Si la tensión en el cable es de 250 lb, reemplace la fuerza ejercida por el cable en B con un…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.148 ESTÁTICA BEER 3.148 La tensión presente en el cable que está unido al extremo C de un aguilón ajustable ABC es de 1 000 N. Reemplace la fuerza ejercida por el cable en C con un sistema equivalente fuerza-par…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.147 ESTÁTICA BEER 3.147 La placa triangular ABC está sostenida por apoyos de cuenca y bola (rótula) colocados en B y D, y se mantiene en la posición mostrada mediante los cables AE y CF. Si la fuerza ejercida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.146 ESTÁTICA BEER 3.146 Para levantar una caja pesada, un hombre usa un bloque y un polipasto sujetándolos a la parte inferior de la viga I mediante el gancho colocado en B. Si los momentos, respecto a los ejes y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.145 ESTÁTICA BEER 3.145 Determine los ángulos formados por los alambres AC y AD de la red de voleibol que se muestra en la figura. Solución: Solución 1: Canal   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.144 ESTÁTICA BEER 3.144 La rampa ABCD se sostiene mediante cables colocados en las esquinas C y D. Si la tensión que se ejerce en cada uno de los cables es de 360 Ib, determine el momento respecto a A…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.143 ESTÁTICA BEER 3.143 Un mecánico automotriz usa el tramo de tubo AB como palanca para tensar la banda de la polea de un alternador. Cuando el mecánico presiona hacia abajo en el punto A, se genera una fuerza de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.142 ESTÁTICA BEER 3.142 Se requiere una fuerza vertical de 800 N para remover, de la tabla mostrada, el clavo que está en C. Un instante antes de que el clavo comience a salir, determine a) el momento respecto a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.141 ESTÁTICA BEER 3.141 Demuestre que una llave de torsión puede reemplazarse con dos fuerzas, una de las cuales tiene una línea de acción predefinida. Solución: Solución 1: Canal   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.140 ESTÁTICA BEER 3.140 Demuestre que una llave de torsión puede reemplazarse con dos fuerzas perpendiculares, una de las cuales está aplicada en un punto determinado. Solución: Solución 1: Canal   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.139 ESTÁTICA BEER 3.139 Demuestre que, en general, una llave de torsión puede ser reemplazada por dos fuerzas seleccionadas de tal forma que tina pase a través de un punto determinado mientras la otra está contenida en un plano…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.138 ESTÁTICA BEER 3.138 Reemplace la llave de torsión mostrada en la figura con un sistema equivalente que conste de dos fuerzas perpendiculares al eje z aplicadas, respectivamente, en A y en B. Solución: Solución 1: Canal   CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.137 ESTÁTICA BEER 3.137 Determine si el sistema fuerza-par mostrado en la figura puede reducirse a una sola fuerza equivalente R. Si esto es posible, determine R y el punto donde la línea de acción de R interseca al plano…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.136 ESTÁTICA BEER 3.136 Determine si el sistema fuerza-par mostrado en la figura puede reducirse a una sola fuerza equivalente R. Si esto es posible, determine R y el punto donde la línea de acción de R interseca al…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.135 ESTÁTICA BEER 3.135 Un asta bandera se sostiene mediante tres cables. Si la tensión en los cables tiene la misma magnitud P, reemplace las fuerzas ejercidas sobre el asta por una llave de torsión equivalente y determine a) la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.134 ESTÁTICA BEER 3.134 Dos pernos A y B se aprietan aplicando las fuerzas y el par mostrados en la figura. Reemplace las dos llaves de torsión por una sola llave de torsión equivalente, y determine a) la resultante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.133 ESTÁTICA BEER 3.133 Dos pernos A y B se aprietan aplicando las fuerzas y el par mostrados en la figura. Reemplace las dos llaves de torsión por una sola llave de torsión equivalente, y determine a) la resultante…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.132 ESTÁTICA BEER 3.132 En un proceso de manufactura automatizado, se perforan tres orificios simultáneamente en un bloque de aluminio, como indica la figura. Cada broca ejerce una fuerza de 50 N v un par de 0.100 N • m…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.131 ESTÁTICA BEER 3.131 Las fuerzas y los pares mostrados se aplican sobre dos tornillos para sujetar una placa de metal a un bloque de madera. Reduzca las fuerzas y los pares a una llave de torsión equivalente, y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.130 ESTÁTICA BEER 3.130 Un bloque de madera está sometido a tres fuerzas de igual magnitud P en las direcciones que muestra la figura. Reemplace las tres fuerzas con una llave de torsión equivalente, y determine a) la magnitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.129 ESTÁTICA BEER 3.129 Una pieza de metal laminado sometida a tres fuerzas se dobla en la forma que muestra la figura. Reemplace las tres fuerzas con una llave de torsión equivalente, y determine a) la magnitud v la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.128 ESTÁTICA BEER 3.128 Resuelva el problema 3.127 si los estudiantes desean colocar todo el peso posible en una cuarta caja y que al menos uno de los lados de ésta coincida con un costado del tráiler. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.127 ESTÁTICA BEER 3.127 Un grupo de estudiantes carga la plataforma de un tráiler de 2 X 4 m con dos cajas de 0.6 X 0.6 X 0.6 m y con una caja de 0.6 X 0.6 X 1.2 m.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.126 ESTÁTICA BEER 3.126 Las fuerzas mostradas en la figura son la resultante de las cargas verticales hacia abajo ejercidas sobre las secciones del techo plano de una construcción, y se deben a la nieve acumulada. Si la nieve representada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.125 ESTÁTICA BEER 3.125 Las fuerzas mostradas en la figura son la resultante de las cargas verticales hacia abajo ejercidas sobre las secciones del techo plano de una construcción, y se deben a la nieve acumulada. Determine la magnitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.124 ESTÁTICA BEER 3.124 Una base de concreto que tiene la forma de un hexágono regular con lados de 3 m soporta cuatro cargas sobre sus columnas, como se muestra en la figura. Determine la magnitud de las cargas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.123 ESTÁTICA BEER 3.123 Una base de concreto que tiene la forma de un hexágono regular con lados de 3 m soporta cuatro cargas sobre sus columnas, como indica la figura. Determine la magnitud y el punto de aplicación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.122 ESTÁTICA BEER 3.122 Mientras se repara y nivela, el frente de un pórtico caído se sostiene mediante un gato de tomillo. Conforme el gato se expande ejerce sobre el pórtico el sistema fuerza-par mostrado, donde R = 60 lb…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.121 ESTÁTICA BEER 3.121 Un puntal ajustable BC es utilizado para colocar una pared en posición vertical, se ejerce un sistema fuerza-par sobre la pared. Reemplace este sistema fuerza-par con un sistema fuerza-par equivalente en A, de manera que R…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.120 ESTÁTICA BEER 3.120 Un tramo de una chimenea para homo está unido al techo en el punto A. Mientras mantiene el extremo libre de la chimenea en F, un trabajador empuja en E y jala en F para alinear…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.119 ESTÁTICA BEER 3.119 Un tramo de chimenea de un horno está unido al techo en el punto A. Mientras mantiene el extremo libre de la chimenea en F, un trabajador empuja en E y jala en F para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.118 ESTÁTICA BEER 3.118 Al usar un sacapuntas manual, un estudiante ejerce sobre el mecanismo las fuerzas y el par que se muestran en la figura, a) Determine las fuerzas ejercidas en B y en C si las fuerzas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.117 ESTÁTICA BEER 3.117 El propietario de un automóvil usa la llave ABC para aflojar el perno ubicado en C. La longitud del mango AB es de 372 mm, y el automovilista aplica las fuerzas A y B sobre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.116 ESTÁTICA BEER 3.116 Mientras se lija un bloque de madera, éste ejerce sobre el disco del esmeril una fuerza F con magnitud de 1.8 lb. Si las fuerzas de la banda ejercidas sobre la polea de 5 in. de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.115 ESTÁTICA BEER 3.115 Un componente de máquina se somete a las fuerzas mostradas en la figura, cada una de las cuales es paralela a uno de los ejes coordenados. Reemplace estas fuerzas con un sistema equivalente fuerza-par en A.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.114 ESTÁTICA BEER 3.114 Cuando el seguidor AB rueda a lo largo de la superficie del elemento C, ejerce una fuerza F constante y perpendicular a la superficie. a) Reemplace F con un sistema equivalente fuerza-par en el punto D.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.113 ESTÁTICA BEER 3.113 Tres fuerzas y un par actúan sobre la manivela ABC. Determine el valor de d si el sistema de fuerzas dado debe ser equivalente a cero en a) el punto B, b) el punto D.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.112 ESTÁTICA BEER 3.112 Tres fuerzas y un par actúan sobre la manivela ABC. Para P = 25 N y a = 40°, a) determine la resultante del sistema de fuerzas dado, b) localice el punto de intersección de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.111 ESTÁTICA BEER 3.111 Las poleas A y B se montan sobre el soporte CDEF. La tensión en cada lado de las dos bandas es la que se muestra en la figura. Reemplace las cuatro fuerzas con una sola fuerza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.110 ESTÁTICA BEER 3.110 En una pieza delgada de aluminio se perforan simultáneamente cuatro orificios, las perforaciones ejercen sobre la hoja las fuerzas que se muestran en la figura. Si las fuerzas son perpendiculares a las superficies de la pieza,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.109 ESTÁTICA BEER 3.109 En una pieza delgada de aluminio se perforan simultáneamente cuatro orificios, las perforaciones ejercen sobre la hoja las fuerzas que se muestran en la figura. Si las fuerzas son perpendiculares a las superficies de la pieza,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.108 ESTÁTICA BEER 3.108 Las tres fuerzas y el par que se muestran en la figura se aplican a una ménsula angular, a) Encuentre la resultante de este sistema de fuerzas. b) Localice los puntos donde la línea de acción…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.107 ESTÁTICA BEER 3.107 Cuando el par M se aplica al eslabón de un mecanismo, las fuerzas resultantes ejercidas sobre el eslabón por una guía y las conexiones son como se muestran en la figura. Determine a) los valores de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.106 ESTÁTICA BEER 3.106 El arreglo ABCD se utiliza para aplicar fuerzas a modelos foto elásticos de componentes mecánicos. Para el modelo y las fuerzas que se muestran en la figura, a) determine el valor de a para que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.105 ESTÁTICA BEER 3.105 El arreglo ABCD se utiliza para aplicar fuerzas a modelos foto elásticos de componentes mecánicos. Para el modelo y las fuerzas que se muestran en la figura, considere que a = 50° y determine a)…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 8 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 3.104 ESTÁTICA BEER 3.104 Al conducir un camión sobre una báscula, se determinó que las cargas sobre los ejes delantero y trasero eran de 18 y 12 kN, respectivamente, cuando el camión se encontraba vacío. Determine el peso y…