Capítulo 08: Fricción

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.143 ESTÁTICA BEER 8.143 Un par MB se aplica al tambor motriz B para mantener una velocidad constante en la banda pulidora que se muestra en la figura. Si μk = 0.45 entre la banda y el bloque de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.142 ESTÁTICA BEER 8.142 Una palanca de peso despreciable se ajusta holgadamente a un eje de 30 mm de radio que se encuentra fijo al eje, como se muestra en la figura. Si se sabe que, para iniciar la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.141 ESTÁTICA BEER 8.141 La posición del gato mecánico para automóvil mostrado en la figura se controla mediante el tornillo ABC que tiene una rosca sencilla en sus extremos (rosca derecha en A y rosca izquierda en C). Cada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.140 ESTÁTICA BEER 8.140 En la figura se muestra una cuña A de peso despreciable que será introducida entre dos bloques B y C de 100 lb, los cuales descansan sobre una superficie horizontal. Si el coeficiente de fricción…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.139 ESTÁTICA BEER 8.139 La parte de máquina ABC se sostiene mediante una bisagra sin fricción en B y una cuña de 10° en C. Si el coeficiente de fricción estática en ambas superficies de la cuña es de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.138 ESTÁTICA BEER 8.138 La barra AB está unida a collarines que pueden deslizarse sobre las barras inclinadas que se muestran en la figura. Se aplica una fuerza P en el punto D ubicado a una distancia a del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.137 ESTÁTICA BEER 8.137 Para tener un uso práctico, el mango de seguridad descrito en el problema anterior debe tener libertad para deslizarse a lo largo del riel cuando es jalado hacia arriba. Determine el valor máximo permisible del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.136 ESTÁTICA BEER 8.136 Un dispositivo de seguridad usado por trabajadores que escalan escaleras fijas a estructuras altas, consiste en un riel unido a la escalera y un mango que puede deslizarse sobre la aleta del riel. Una cadena…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.135 ESTÁTICA BEER 8.135 En la figura se muestra una barra delgada de longitud L, colocada entre la clavija C y la pared vertical, que sostiene una carga P en su extremo A. Si se sabe que el coeficiente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.134 ESTÁTICA BEER 8.134 Un trabajador mueve lentamente una caja de 50 kg hacia la izquierda y a lo largo de una plataforma de carga, para hacerlo aplica una fuerza P en la esquina B como se muestra en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.133 ESTÁTICA BEER 8.133 El bloque A de 20 lb y el bloque B de 30 lb están sostenidos por un plano inclinado que se mantiene en la posición mostrada. Si el coeficiente de fricción estática entre todas las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.132 ESTÁTICA BEER 8.132 Si se sabe que el coeficiente de fricción estática entre el bloque de 25 kg y el plano inclinado que se muestra en la figura es μs = 0.25, determine a) el valor mínimo P…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.131 ESTÁTICA BEER 8.131 Retome el problema 8.108, y ahora suponga que la banda plana y las poleas se reemplazan por una banda en V y poleas también en V con α = 36°. (El ángulo α se muestra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.130 ESTÁTICA BEER 8.130 Retome el problema 8.107, y ahora suponga que la banda plana y los tambores se reemplazan por una banda en V y poleas también en V con α = 36°. (El ángulo α se muestra…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.129 ESTÁTICA BEER 8.129 Complete la deducción de la ecuación (8.15), que relaciona la tensión en ambas partes de una banda en V. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar? Comenta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.128 ESTÁTICA BEER 8.128 Demuestre que las ecuaciones (8.13) y (8.14) son válidas para cualquier forma que tenga la superficie mostrada en la figura, siempre y cuando el coeficiente de fricción sea el mismo en todos los puntos de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.127 ESTÁTICA BEER 8.127 Retome el problema 8.126, y ahora suponga que θ = 75°. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar? Comenta ¿El ejercicio aún no está resuelto? Solicítalo comentando aquí y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.126 ESTÁTICA BEER 8.126 En la figura se muestra una llave de correa que se emplea para sujetar fuertemente el tubo sin dañar la superficie externa del mismo. Si el coeficiente de fricción estática es el mismo para todas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.125 ESTÁTICA BEER 8.125 Retome el problema 8.124, y ahora suponga que, sobre el tambor, se aplica un par M0 en el sentido de las manecillas del reloj. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.124 ESTÁTICA BEER 8.124 En la figura se muestra una barra AE de 10 lb suspendida de un cable que pasa sobre un tambor de 5 in. de radio. El movimiento vertical del extremo E de la barra se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.123 ESTÁTICA BEER 8.123 Retome el problema 8.122, y ahora suponga que el tambor giratorio C está fijo y no puede rotar. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar? Comenta ¿El ejercicio aún…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.122 ESTÁTICA BEER 8.122 En la figura se muestra una cinta de grabación que pasa sobre el tambor motriz B de 20 mm de radio y bajo el tambor giratorio C. Si se sabe que los coeficientes de fricción…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.121 ESTÁTICA BEER 8.121 Un cable se coloca alrededor de tres tubos paralelos como se muestra en la figura. Dos de los tubos están fijos y no giran; el tercer tubo gira lentamente. Si los coeficientes de fricción son μs…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.120 ESTÁTICA BEER 8.120 Un cable se coloca alrededor de tres tubos paralelos como se muestra en la figura. Si los coeficientes de fricción son μs = 0.25 y μk = 0.20, determine a) el peso W mínimo para el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.119 ESTÁTICA BEER 8.119 Un cable se coloca alrededor de tres tubos paralelos como se muestra en la figura. Dos de los tubos están fijos y no giran; el tercer tubo gira lentamente. Si los coeficientes de fricción son…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.118 ESTÁTICA BEER 8.118 Un cable se coloca alrededor de tres tubos paralelos como se muestra en la figura. Si los coeficientes de fricción son μs = 0.25 y μk = 0.20, determine a) el peso W mínimo para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.117 ESTÁTICA BEER 8.117 Retome el problema 8.116, y ahora suponga que el tambor B está fijo y no puede girar. Solución: Solución 1: canal Fabrizzio Cortez ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar? Comenta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.116 ESTÁTICA BEER 8.116 La cubeta A y el bloque C mostrados en la figura se conectan mediante un cable que pasa sobre el tambor B. Sabiendo que el tambor gira lentamente en sentido contrario al de las manecillas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.115 ESTÁTICA BEER 8.115 Si se sabe que el coeficiente de fricción estática es de 0.30 y que el freno del tambor gira en sentido contrario al de las manecillas del reloj, determine el valor mínimo de a para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.114 ESTÁTICA BEER 8.114 Si a = 4 in., determine el valor máximo del coeficiente de fricción estática para el cual el freno no es autobloqueante cuando el tambor gira en sentido inverso al de las manecillas del reloj.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.113 ESTÁTICA BEER 8.113 La velocidad del freno de tambor que se muestra en la figura se controla mediante una banda unida a la barra de control AD. Se aplica una fuerza P con magnitud de 25 lb sobre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.112 ESTÁTICA BEER 8.112 En la figura se muestra un freno de banda que se emplea para controlar la velocidad de un volante. Los coeficientes de fricción son μs = 0.30 y μk = 0.25. Determine la magnitud del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.111 ESTÁTICA BEER 8.111 Retome el problema 8.110, y ahora suponga que el tambor motriz A gira en sentido contrario al de las manecillas del reloj. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.110 ESTÁTICA BEER 8.110 En la figura se muestra el soporte de un motor de 175 lb al cual se le aplica el peso W para mantener tensa la banda motriz. Si se sabe que el coeficiente de fricción…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.109 ESTÁTICA BEER 8.109 Retome el problema 8.108, y ahora suponga que la banda está colocada alrededor de las poleas de tal manera que se crea una figura en forma de ocho. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.108 ESTÁTICA BEER 8.108 Una banda plana se utiliza para transmitir un par de la polea A a la polea B. Como se muestra en la figura, cada una de las poleas tiene un radio de 60 mm y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.107 ESTÁTICA BEER 8.107 Una banda plana se utiliza para transmitir un par del tambor B al tambor A. Si se sabe que el coeficiente de fricción estática es de 0.40 y que la tensión permisible en la banda…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.106 ESTÁTICA BEER 8.106 El coeficiente de fricción estática μs es el mismo entre el bloque B y la superficie horizontal y entre la cuerda y el soporte C, que se muestran en la figura. Si se sabe que…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.105 ESTÁTICA BEER 8.105 El coeficiente de fricción estática entre el bloque B y la superficie horizontal y entre la cuerda y el soporte C, que se muestran en la figura, es de 0.40. Si se sabe que mA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.104 ESTÁTICA BEER 8.104 En la figura se muestra un bloque de 300 lb sostenido mediante una cuerda que está enrollada 1 1/2 veces alrededor de una barra horizontal. Si se sabe que el coeficiente de fricción estática entre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.103 ESTÁTICA BEER 8.103 Una cuerda ABCD pasa sobre dos tubos como se muestra en la figura. Si se sabe que el coeficiente de fricción estática es de 0.25, determine a) el valor máximo de la masa m con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.102 ESTÁTICA BEER 8.102 Una cuerda ABCD pasa sobre dos tubos como se muestra en la figura. Si se sabe que el coeficiente de fricción estática es de 0.25, determine a) el valor mínimo de la masa m con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.101 ESTÁTICA BEER 8.101 Un cabo se enrolla dos vueltas completas alrededor de un bolardo. Al ejercer una fuerza de 80 lb sobre el extremo libre del cabo un marinero puede resistir una fuerza de 5 000 lb en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.100 ESTÁTICA BEER 8.100 Retome el problema 8.89, y ahora incluya el efecto de un coeficiente de resistencia a la rodadura de 1.75 mm. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.99 ESTÁTICA BEER 8.99 Retome el problema 8.83, y ahora incluya el efecto de un coeficiente de resistencia a la rodadura de 0.5 mm. Solución: Solución 1: ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución que agregar?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.98 ESTÁTICA BEER 8.98 Determine la fuerza horizontal requerida para mover un automóvil de 2 500 lb con velocidad constante a lo largo de una carretera horizontal si sus llantas son de 23 in. de diámetro. No tome en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.97 ESTÁTICA BEER 8.97 Si se sabe que un disco de 6 in. de diámetro rueda con velocidad constante hacia abajo sobre una superficie inclinada 2 por ciento, determine el coeficiente de resistencia a la rodadura entre el disco…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.96 ESTÁTICA BEER 8.96 Como se muestra en la figura, la base de una máquina de 900 kg se mueve sobre el piso de concreto mediante una serie de tubos de acero de 100 mm de diámetro exterior. Si…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.95 ESTÁTICA BEER 8.95 Retome el problema 8.90, y ahora suponga que la fuerza normal por unidad de área entre el disco y el piso varía linealmente desde un valor máximo en el centro hasta cero en la circunferencia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA VECTORIAL PARA INGENIEROS – ESTÁTICA BEER & JOHNSTON 9 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8.94 ESTÁTICA BEER 8.94 Si se supone que la presión entre las superficies de contacto es uniforme, demuestre que la magnitud M del par requerido para contrarrestar la resistencia por fricción del cojinete cónico mostrado en la figura es:…