Capítulo 11: Trabajo virtual

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-8 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-8.El resorte unido al mecanismo tiene una longitud no estirada cuando ¨ 􀀠 90°. Determine la posición ¨ para el equilibrio e investigue la estabilidad del mecanismo en esta posición. El disco A está conectado al bastidor en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-7 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-7.La barra homogénea AB pesa 100 lb. Si los dos resortes DE y BC no están estirados cuando ¨ 􀀠 90°, determine el ángulo ¨ necesario para el equilibrio usando el principio de la energía potencial. Investigue la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-6 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-6.Determine el ángulo ¨ necesario para el equilibrio e investigue la estabilidad del mecanismo en esta posición. El resorte tiene una rigidez de k 􀀠 1.5 kN􀀒m y no está estirado cuando ¨ 􀀠 90°. El bloque A…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-5 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-5.El resorte tiene una longitud sin estirar de 0.3 m. Determine el ángulo  necesario para el equilibrio, si los eslabones homogéneos tienen una masa de 5 kg cada uno. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-4 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-4.La barra homogénea AB pesa 10 lb. Si el resorte adjunto está sin estirar cuando 􀀠 90°, utilice el método del trabajo virtual y determine el ángulo ¨ necesario para el equilibrio. Note que el resorte permanece siempre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-3 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-3.La prensa troqueladora está formada por la corredera R, la biela AB y un volante. Si se aplica un par de torsión de M 􀀠 50 N 􀂘 m al volante, determine la fuerza F aplicada en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-2 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-2.Los eslabones homogéneos AB y BC pesan 2 lb cada uno y el cilindro pesa 20 lb. Determine la fuerza horizontal P requerida para mantener el mecanismo en la posición cuando ¨ 􀀠 45°. El resorte tiene una…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R11-1 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER R11-1.La junta articulada se somete a la carga P. Determine la fuerza de compresión F que crea en el cilindro en A como una función de ¨. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-49 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-49.El bloque triangular de peso W descansa sobre las esquinas lisas que están separadas por una distancia a. Si el bloque tiene tres lados iguales de longitud d, determine el ángulo ¨ necesario para el equilibrio. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-48 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-48.La varilla doblada tiene un peso de 5 lb􀀒ft. Un pivote está unido en su centro A y la varilla se equilibra de la manera mostrada. Determine la longitud L de sus segmentos verticales, de modo que permanezca…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-47 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-47.El cilindro está hecho de dos materiales tales que el cilindro tiene una masa m y un centro de gravedad en el punto G. Demuestre que cuando G está por encima del centroide C del cilindro, el equilibrio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-46 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-46.Si la varilla homogénea OA tiene una masa de 12 kg, determine la masa m que mantendrá a la varilla en equilibrio cuando ¨ 􀀠 30°. El punto C coincide con B cuando OA se encuentra en posición…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-45 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-45.Un peso de 3 libras está unido al extremo de la varilla ABC. Si la varilla se sostiene mediante un bloque deslizante liso en C y la varilla BD, determine el ángulo  para el equilibrio. No tome en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-44 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-44.La pequeña balanza postal consiste en un contrapeso W1, conectado a los elementos que tienen un peso insignificante. Determine el peso W2 que está sobre la bandeja en términos de los ángulos ¨ y Ï y de las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-43 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-43.El camión tiene una masa de 20 Mg y un centro de masa en G. Determine la pendiente más empinada ¨ donde se puede estacionar sin volcarse e investigue la estabilidad en esa posición. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-42 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-42.Cada barra tiene una masa por unidad de longitud de m0. Determine los ángulos  y Ï a los cuales se encuentran suspendidas en equilibrio. El contacto en A es liso y ambas barras están articuladas en B. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-41 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-41.La varilla homogénea tiene una masa de 100 kg. Si el resorte no está estirado cuando ¨ 􀀠 60°, determine el ángulo ¨ necesario para el equilibrio e investigue la estabilidad en la posición de equilibrio. El resorte…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-40 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-40.Se perfora un orificio cónico en la parte inferior del cilindro, el cual se apoya sobre el punto de apoyo A. Determine la distancia mínima d para que el cilindro permanezca en equilibrio estable. Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-39 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-39.Un resorte con una rigidez a la torsión k está unido a la articulación en B, y está sin estirar cuando el ensamble de varillas se encuentra en posición vertical. Determine el peso W del bloque que resulta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-38 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-38.Cada una de las dos barras tiene una masa de 8 kg. Determine la rigidez k necesaria del resorte para que las dos barras estén en equilibrio cuando ¨ 􀀠 60°. El resorte sin estirar tiene una longitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-37 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-37.Determine el ángulo ¨ para el equilibrio e investigue la estabilidad en esta posición. Cada una de las barras tiene una masa de 10 kg y el resorte sin estirar tiene una longitud de 100 mm. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-36 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-36.Determine el ángulo ¨ para el equilibrio e investigue la estabilidad en esta posición. Cada una de las barras tiene una masa de 3 kg y el bloque suspendido D tiene una masa de 7 kg. La cuerda…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-35 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-35.Las dos barras tienen un peso de 8 lb cada una. Determine la rigidez requerida k del resorte, de modo que las dos barras estén en equilibrio cuando ¨ 􀀠 30°. El resorte tiene una longitud sin estirar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-34 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-34.La barra homogénea AD tiene una masa de 20 kg. Si el resorte unido está sin estirar cuando ¨ 􀀠 90°, determine el ángulo ¨ para el equilibrio. Tenga en cuenta que el resorte permanece siempre en posición…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-33 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-33.La barra homogénea tiene una masa de 80 kg. Determine el ángulo ¨ para el equilibrio e investigue la estabilidad de la barra cuando se encuentra en esta posición. El resorte tiene una longitud no estirada cuando ¨…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-32 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-32.El resorte de la balanza tiene una longitud sin estirar de a. Determine el ángulo ¨ para el equilibrio cuando un peso W se apoya sobre la plataforma. No tome en cuenta el peso de los elementos. Qué…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-31 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-31.El eslabón homogéneo AB tiene una masa de 3 kg y está articulado en ambos extremos. La varilla BD tiene un peso insignificante y pasa a través de un collarín de giro en C. Si el resorte tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-30 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-30.Si la energía potencial para un sistema conservador de un grado de libertad se expresa mediante la relación V 􀀠 (4×3 􀀐 x2 􀀐 3x 􀀎 10) ft 􀂘 lb, donde x está dado en pies, determine las…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-29 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-29.Si la función potencial para un sistema conservador de un grado de libertad es V 􀀠 (10 cos 2¨ 􀀎 25 sen ¨) J, donde 0° , ¨ , 180°, determine las posiciones de equilibrio e investigue la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-28 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-28.Si la función potencial para un sistema conservador de un grado de libertad es V 􀀠 (8×3 􀀐 2×2 􀀐 10) J, donde x se da en metros, determine las posiciones para el equilibrio e investigue la estabilidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-27 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-27.Si la función potencial para un sistema conservador de un grado de libertad es V 􀀠 (l2 sen 2¨ 􀀎 15 cos ¨) J, donde 0° , ¨ , 180°, determine las posiciones para el equilibrio e investigue…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-26 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-26.La energía potencial de un sistema de un grado de libertad está definida por V 􀀠 (20×3 􀀐 10×2 􀀐 25x 􀀐 10) ft 􀂘 lb, donde x se da en ft. Determine las posiciones de equilibrio e…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-25 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-25.El contenedor tiene un peso W y un centro de gravedad en G. Determine la fuerza requerida en el cilindro hidráulico para mantenerlo en la posición general Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-24 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-24.Si la carga F pesa 20 lb y el bloque G pesa 2 lb, determine su posición x necesaria para el equilibrio de la palanca diferencial. La palanca está en equilibrio cuando la carga y el bloque no…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-23 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-23.Determine el peso del bloque G necesario para equilibrar la palanca diferencial, cuando se coloca una carga F de 20 lb sobre la bandeja. La palanca está en equilibrio cuando la carga y el bloque no están sobre…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-22 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-22.El resorte no está estirado cuando ¨ 􀀠 0°. Si P 􀀠 8 lb, determine el ángulo  necesario para el equilibrio. Debido al rodillo guía, el resorte siempre permanece vertical. No tome en cuenta el peso de los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-21 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-21.El cigüeñal está sometido a un par de torsión de M 􀀠 50 N 􀂘 m. Determine la fuerza de compresión horizontal F y grafique el resultado de F (ordenada) contra (abscisa) para 0° # ¨ # 90°.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-20 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-20.El cigüeñal está sometido a un par de torsión de M 􀀠 50 N 􀂘 m. Determine la fuerza de compresión horizontal F aplicada al pistón, para lograr el equilibrio cuando  􀀠 60°. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-19 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-19.Las “tijeras de Nuremberg” se someten a una fuerza horizontal P 􀀠 600 N. Determine la rigidez k del resorte para el equilibrio, cuando ¨ 􀀠 60°. El resorte no está estirado cuando ¨ 􀀠 15°.   Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-18 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-18.Las “tijeras de Nuremberg” se someten a una fuerza horizontal de P 􀀠 600 N. Determine el ángulo ¨ para el equilibrio. El resorte tiene una rigidez de k 􀀠 15 kN􀀒m y no está estirado cuando ¨…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-17 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-17.Cuando ¨ 􀀠 30°, el bloque uniforme de 25 kg comprime los dos resortes horizontales de 100 mm. Determine la magnitud de los momentos de par M que deben aplicarse para mantener el equilibrio. Considere que k 􀀠…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-16 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-16.Los elementos del mecanismo están articulados. Si en A actúa una fuerza vertical de 800 N, determine el ángulo ¨ para el equilibrio. El resorte no está estirado cuando ¨ 􀀠 0°. No tome en cuenta la masa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-15 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-15.La ventana de servicio en un restaurante de comida rápida consiste en puertas de vidrio que se abren y cierran automáticamente, utilizando un motor que suministra un par de torsión M a cada puerta. Los extremos lejanos, A…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-14 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-14.Una mesa de servicio uniforme de 5 kg se sostiene a cada lado mediante dos pares de eslabones idénticos, AB y CD, y por medio de resortes CE. Si el tazón tiene una masa de 1 kg, y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-13 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-13.Una mesa de servicio uniforme de 5 kg se sostiene a cada lado mediante dos pares de eslabones idénticos, AB y CD, y por medio de resortes CE. Si el tazón tiene una masa de 1 kg, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-12 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-12.El disco se somete a un momento de par M. Determine la rotación ¨ del disco requerida para el equilibrio. El extremo del resorte se enrolla alrededor de la periferia del disco mientras éste gira. Al principio, el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-11 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-11.Si cada uno de los tres eslabones del mecanismo tiene una masa de 4 kg, determine el ángulo ¨ necesario para el equilibrio. El resorte, que siempre se mantiene vertical, no está estirado cuando ¨ 􀀠 0°. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-10 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-10.La varilla delgada de peso W se apoya contra la pared y el piso lisos. Determine la magnitud de la fuerza P necesaria para mantenerla en equilibrio en un ángulo dado Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-9 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-9.Los elementos de 4 ft del mecanismo están articulados en sus centros. Si las fuerzas verticales P1 􀀠 P2 􀀠 30 lb actúan en C y E de la manera indicada, determine el ángulo  necesario para el equilibrio.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS MECÁNICA DE MATERIALES – HIBBELER 6 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 11-8 MECÁNICA DE MATERIALES HIBBELER 11-8.La barra se sostiene mediante el resorte y el collarín liso que permite que el resorte siempre esté perpendicular a la barra para cualquier ángulo ¨. Si la longitud sin estirar del resorte es l0, determine la fuerza…