Capítulo 08: Fricción

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-8 ESTÁTICA HIBBELER R8-8 La carretilla manual tiene ruedas con un diámetro de 80 mm. Si una caja que tiene una masa de 500 kg se coloca sobre la carretilla de modo que cada rueda soporte la misma carga, determine la fuerza horizontal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-7 ESTÁTICA HIBBELER R8-7 La viga uniforme de 50 lb está sostenida por la cuerda que se encuentra unida al extremo de la viga, se enrolla sobre la clavija rugosa y, después, se conecta al bloque de 100 lb. Si el coeficiente de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-6 ESTÁTICA HIBBELER R8-6 El mecanismo del gato consiste en una articulación que tiene un tornillo de rosca cuadrada con diámetro medio de 0.5 in, paso de 0.20 in y coeficiente de fricción estática Âs 􀀠 0.4. Determine el par de torsión M…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-5 ESTÁTICA HIBBELER R8-5 Los tres bloques de piedra tienen pesos de WA 􀀠 600 lb, WB 􀀠 150 lb y WC 􀀠 500 lb. Determine la fuerza horizontal P mínima que debe aplicarse al bloque C para mover este bloque. El coeficiente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-4 ESTÁTICA HIBBELER R8-4 La leva está sometida a un momento de par de 5 N 􀂘 m. Determine la fuerza P mínima que se debería aplicar al seguidor, con el propósito de mantener la leva en la posición mostrada. El coeficiente de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-3 ESTÁTICA HIBBELER R8-3 Un disco de 35 kg descansa sobre una superficie inclinada para la cual Âs 􀀠 0.2. Determine la fuerza vertical P máxima que se puede aplicar a la barra AB sin causar que el disco se deslice en C.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-2 ESTÁTICA HIBBELER R8-2 La caja de embalaje uniforme C de 60 kg descansa uniformemente sobre un carrito D de 10 kg. Si las ruedas delanteras del carrito en A están bloqueadas para evitar que giren mientras que las ruedas en B pueden…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA R8-1 ESTÁTICA HIBBELER R8-1 La escalera uniforme de 20 lb descansa sobre el piso rugoso, cuyo coeficiente de fricción estática es Âs 􀀠 0.4, y contra la pared lisa en B. Determine la fuerza horizontal P que debe ejercer el hombre sobre la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-132 ESTÁTICA HIBBELER 8-132 La máquina de 1.4 Mg se debe mover sobre una superficie plana usando una serie de rodillos para los cuales el coeficiente de resistencia al rodamiento es de 0.5 mm en el suelo y 0.2 mm en la superficie…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-131 ESTÁTICA HIBBELER 8-131 El cilindro está sometido a una carga que tiene un peso W. Si los coeficientes de resistencia al rodamiento para las superficies superior e inferior del cilindro son aA y aB, respectivamente, demuestre que se requiere una fuerza con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-130 ESTÁTICA HIBBELER 8-130 La carretilla de mano tiene ruedas con un diámetro de 6 in. Si una caja de embalaje que tiene un peso de 1500 lb se coloca sobre la carretilla, determine la fuerza P que se debe aplicar a la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-129 ESTÁTICA HIBBELER 8-129 El tractor tiene un peso de 16 000 lb y el coeficiente de resistencia al rodamiento es a 􀀠 2 in. Determine la fuerza P necesaria para vencer la resistencia al rodamiento en las cuatro ruedas y empujar el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-128 ESTÁTICA HIBBELER 8-128 El vehículo tiene un peso de 2600 lb y un centro de gravedad en G. Determine la fuerza horizontal P que debe aplicarse para vencer la resistencia al rodamiento de las ruedas. El coeficiente de resistencia al rodamiento es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-127 ESTÁTICA HIBBELER 8-127 La manivela de campana entra con holgura en un pasador de 0.5 in de diámetro. Si P 􀀠 41 lb, la manivela de campana está a punto girar en sentido antihorario. Determine el coeficiente de fricción estática entre el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-126 ESTÁTICA HIBBELER 8-126 La manivela de campana entra con holgura en un pasador de 0.5 in de diámetro. Determine la fuerza P requerida que baste para girar la manivela de campana en sentido horario. El coeficiente de fricción estática entre el pasador…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-125 ESTÁTICA HIBBELER 8-125 La patineta de 5 kg rueda hacia abajo por la pendiente de 5° a velocidad constante. Si el coeficiente de fricción cinética entre los ejes de 12.5 mm de diámetro y las ruedas es Âk 􀀠 0.3, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-124 ESTÁTICA HIBBELER 8-124 El disco uniforme se ajusta holgadamente sobre un eje fijo que tiene un diámetro de 40 mm. Si el coeficiente de fricción estática entre el disco y el eje es Âs 􀀠 0.15, determine la fuerza P vertical más…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-123 ESTÁTICA HIBBELER 8-123 Si se requiere una fuerza de tensión T 􀀠 215 lb para tirar de la fuerza de 200 lb alrededor del casquillo del collarín, determine el coeficiente de fricción estática en la superficie de contacto. La banda no se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-122 ESTÁTICA HIBBELER 8-122 Determine la tensión T en la banda necesaria para vencer la tensión de 200 lb creada en el otro lado. Además, ¿cuáles son las componentes de las fuerzas normal y de fricción desarrolladas en el casquillo del collarín? El…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-121 ESTÁTICA HIBBELER 8-121 Resuelva el problema 8-120 si la fuerza P se aplica horizontalmente hacia la izquierda. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-120 ESTÁTICA HIBBELER 8-120 La polea de 4 lb tiene un diámetro de 1 ft y el eje tiene un diámetro de 1 in. Si el coeficiente de fricción cinética entre el eje y la polea es Âk 􀀠 0.20, determine la fuerza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-119 ESTÁTICA HIBBELER 8-119 Un disco que tiene un diámetro exterior de 120 mm se ajusta holgadamente sobre un eje fijo que tiene un diámetro de 30 mm. Si el coeficiente de fricción estática entre el disco y el eje es Âs 􀀠…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-118 ESTÁTICA HIBBELER 8-118 La chumacera de pivote está sometida a una distribución parabólica de la presión en su superficie de contacto. Si el coeficiente de fricción estática es Âk, determine el par de torsión M requerido para vencer la fricción y girar…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-117 ESTÁTICA HIBBELER 8-117 El collarín se ajusta holgadamente alrededor de un eje fijo que tiene un radio de 2 in. Si el coeficiente de fricción cinética entre el eje y el collarín es Âk 􀀠 0.3, determine la fuerza P sobre el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-116 ESTÁTICA HIBBELER 8-116 El collarín se ajusta holgadamente alrededor de un eje fijo que tiene un radio de 2 in. Si el coeficiente de fricción cinética entre el eje y el collarín es Âk 􀀠 0.3, determine la fuerza P sobre el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-115 ESTÁTICA HIBBELER 8-115 El embrague de placa consiste en una placa plana A que se desliza sobre el eje giratorio S. El eje está fijo al engrane plano de transmisión B. Si el engrane C, que está acoplado a B, se somete…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-114 ESTÁTICA HIBBELER 8-114 El eje de 4 in de diámetro se mantiene en el orificio de tal manera que la presión normal que actúa alrededor del eje varía linealmente con su profundidad, como se muestra en la figura. Determine el momento de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-113 ESTÁTICA HIBBELER 8-113 La chumacera cónica está sometida a una distribución constante de presión en su superficie de contacto. Si el coeficiente de fricción estática es Âs, determine el par de torsión M requerido para vencer la fricción si la flecha soporta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-112 ESTÁTICA HIBBELER 8-112 La chumacera de pivote está sometida a una distribución de presión parabólica en su superficie de contacto, como se muestra en la figura. Si el coeficiente de fricción estática es m, determine el par de torsión M requerido para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-111 ESTÁTICA HIBBELER 8-111 La chumacera de doble collarín se somete a una fuerza axial P 􀀠 16 kN. Si se supone que el collarín A soporta 0.75P y el collarín B soporta 0.25P, ambos con una distribución uniforme de la presión, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-110 ESTÁTICA HIBBELER 8-110 La chumacera de doble collarín se somete a una fuerza axial P 􀀠 4 kN. Si se supone que el collarín A soporta 0.75P y el collarín B soporta 0.25P, ambos con una distribución uniforme de la presión, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-109 ESTÁTICA HIBBELER 8-109 La máquina pulidora de pisos gira a una velocidad angular constante. Si tiene un peso de 80 lb, determine las fuerzas de par F que debe aplicar el operador a las manijas para que la máquina se mantenga estática.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-108 ESTÁTICA HIBBELER 8-108 La chumacera de collarín soporta de manera uniforme una fuerza axial de P 􀀠 8 kN. Si se aplica un par de torsión de M 􀀠 200 N 􀂘 m a la flecha y la hace girar a velocidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-107 ESTÁTICA HIBBELER 8-107 La chumacera de collarín soporta de manera uniforme una fuerza axial de P 􀀠 5 kN. Si el coeficiente de fricción estática es Âs 􀀠 0.3, determine el menor par de torsión M requerido para vencer la fricción. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-106 ESTÁTICA HIBBELER 8-106 Una banda transportadora se utiliza para transferir material granular y la resistencia de fricción en la parte superior de la banda es F 􀀠 500 N. Determine el menor estiramiento del resorte unido al eje móvil de la polea…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-105 ESTÁTICA HIBBELER 8-105 Un cilindro D de 10 kg, que está unido a una pequeña polea B, se coloca sobre la cuerda de la manera indicada. Determine los ángulos ¨ más grandes tales que el cable no se deslice sobre la clavija…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-104 ESTÁTICA HIBBELER 8-104 El motor de 20 kg tiene un centro de gravedad en G y está conectado mediante un pasador en C para mantener una tensión en la banda de transmisión. Determine el giro en sentido antihorario o el par de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-103 ESTÁTICA HIBBELER 8-103 Los bloques A y B pesan 50 lb y 30 lb, respectivamente. Con los coeficientes de fricción estática indicados, determine el mayor peso del bloque D que no genera movimiento. Solución: Solución 1: Canal     CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-102 ESTÁTICA HIBBELER 8-102 La banda sobre la secadora portátil se enrolla alrededor del tambor D, la polea loca A y la polea motriz B. Si el motor puede desarrollar un par de torsión máximo de M 􀀠 0.80 N 􀂘 m, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-101 ESTÁTICA HIBBELER 8-101 La barra uniforme AB se sostiene mediante una cuerda que pasa por una polea sin fricción en C y una clavija fija en D. Si el coeficiente de fricción estática entre la cuerda y la clavija es ÂD 􀀠…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-100 ESTÁTICA HIBBELER 8-100 Los bloques A y B tienen una masa de 7 y 10 kg, respectivamente. Utilice los coeficientes de fricción estática indicados para determinar la mayor fuerza vertical P que se puede aplicar al cordón sin causar movimiento. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-99 ESTÁTICA HIBBELER 8-99 La rueda se somete a un par de torsión de M 􀀠 50 N 􀂘 m. Si el coeficiente de fricción cinética entre el freno de banda y el aro de la rueda es Âk 􀀠 0.3, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-98 ESTÁTICA HIBBELER 8-98 Demuestre que la relación de fricción entre las tensiones en la banda, el coeficiente de fricción m y los contactos angulares a y ı para la banda en V es T2 􀀠 T1eÂı􀀒sen(a􀀒2). Solución: Solución 1: Canal    …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-97 ESTÁTICA HIBBELER 8-97 El material granular, que tiene una densidad de 1.5 Mg􀀒m3, se transporta sobre una banda que se desliza encima de la superficie fija, que tiene un coeficiente de fricción cinética de Âk 􀀠 0.3. La operación de la banda…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-96 ESTÁTICA HIBBELER 8-96 Determine los valores máximo y mínimo del peso W que pueden aplicarse sin que el bloque de 50 lb se deslice. El coeficiente de fricción estática entre el bloque y el plano es Âs 􀀠 0.2, y entre la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-95 ESTÁTICA HIBBELER 8-95 El cilindro pesa 10 lb y se mantiene en equilibrio mediante la banda y la pared. Si no se produce deslizamiento en la pared, determine la fuerza vertical P mínima que debe aplicarse a la banda para lograr el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-94 ESTÁTICA HIBBELER 8-94 Se requiere una fuerza mínima de P 􀀠 50 lb para evitar que el cilindro se deslice contra la banda y la pared. Determine el peso del cilindro, si el coeficiente de fricción entre la banda y el cilindro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-93 ESTÁTICA HIBBELER 8-93 Si se aplica una fuerza de P 􀀠 30 N al mango de la palanca, determine el máximo momento de par M que puede resistirse de modo que la rueda no gire. El coeficiente de fricción estática entre la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-92 ESTÁTICA HIBBELER 8-92 Determine la fuerza P que debe aplicarse en el mango de la palanca para que la rueda esté a punto de girar, si M 􀀠 300 N 􀂘 m. El coeficiente de fricción estática entre la banda y la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – ESTÁTICA HIBBELER 14 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 8-91 ESTÁTICA HIBBELER 8-91 El bote tiene un peso de 500 lb y se mantiene en posición a un lado del barco mediante los pescantes situados en A y B. Un hombre con peso de 130 lb, y que está de pie en…