EjerciciosFyQ

Ecuación que permite calcular la fuerza necesaria para que una escalera esté en equilibrio sobre la pared (7574)

F_y_Q — 2022-04-28T10:57:43Z

Una escalera de peso W y longitud L se apoya sobre una pared sin rozamiento. Sobre la escalera se encuentra una persona de peso P, a una distancia S del pie de la escalera, medida a lo largo de esta. El pie de la escalera se encuentra a una distancia D de la esquina inferior de la pared. Determina una expresión para la fuerza que la pared ejerce sobre la escalera, considerando que el sistema se encuentra en equilibrio estático.

RESOLUCIÓN DEL PROBLEMA EN VÍDEO.

[P(7574)] Fuerza que hace la pared sobre una escalera para que esté en equilibrio (7578)

F_y_Q — 2022-04-27T06:34:53Z

Haciendo clic en este enlace puedes ver el enunciado y la solución al problema que se resuelve en el vídeo.

[P(1780)] Peso específico del agua de un depósito

F_y_Q — 2022-04-23T09:30:33Z

Si quieres ver el enunciado y el resultado del problema que se resuelve en el vídeo, puedes hacerlo AQUÍ.

Momento necesario para girar una ventana (7540)

F_y_Q — 2022-03-27T06:17:02Z

Calcula el momento de fuerza que se requiere para girar una ventana de 50 cm de ancho y una fuerza de 35 N.

El módulo del momento de fuerza necesario para hacer girar la ventana lo obtienes aplicando la expresión para el módulo del producto vectorial de los vectores que representan la distancia desde el punto donde aplicas la fuerza al eje de giro y la propia fuerza aplicada:

Suponiendo que la fuerza la aplicas perpendicularmente al plano de la ventana, el módulo del momento queda:

Fuerza que hacen los soportes de una viga que sujeta a una persona (7371)

F_y_Q — 2021-10-23T09:56:31Z

La viga rígida de 3.0 m de largo y 100 kg de la figura se apoya en cada extremo. Un estudiante de 80 kg se para a 2.0 m del soporte 1. ¿Cuánta fuerza hacia arriba ejerce cada soporte?

La clave de este ejercicio está en que el chico no está en el centro de la viga, con lo que su peso se reparte de manera desigual entre ambos soportes. Un modo de enfocarlo es imponer la condición de equilibrio de rotación en cada soporte, es decir, que el momento de los pesos de la viga (P) y del chico (p) sobre un soporte sea igual al momento en el otro soporte. Debes tener en cuenta el peso de la viga para hacer el cálculo:

Soporte 1 (Fuerza en 2).

Despejas, sustituyes y calculas:

Soporte 2 (Fuerza en 1).

Valor de la tensión para que un pivote permanezca en equilibrio (7345)

F_y_Q — 2021-09-21T06:55:30Z

Una barra ingrávida esta suspendida sobre un pivote tal como muestra la figura. Si el cilindro que suspende en el extremo de la barra tiene un peso de 600 N:

a) Dibuja el diagrama del cuerpo libre de la barra.

b) Escribe las ecuaciones de las condición de equilibrio.

c) Calcula la magnitud de tensión oblicua.

a) El diagrama del cuerpo libre debe contener todas las fuerzas presentes en el sistema dado:

(He pintado en verde el peso de la barra pero, en este problema, no la debes tener en cuenta porque el enunciado dice que la barra es ingrávida, es decir, que no pesa).

b) Para que el sistema esté en equilibrio es necesario que la suma de las fuerzas sea nula (condición para que no se traslade) y que la suma de los momentos de las fuerzas sea nula (condición para que no gire).

c) A partir de la segunda condición puedes determinar el valor de la tensión. Observa que puedes cancelar la longitud de la barra en la ecuación y resolver:

Refuerzo: Torque o momento de la fuerza aplicada al brazo de una palanca (6938)

F_y_Q — 2020-12-22T06:27:16Z

Valiéndose de una palanca, un hombre levanta un cuerpo aplicando una fuerza de 200 N a 1.5 m del centro de apoyo o fulcro. Calcula el torque o momento de la fuerza.

Si supones que la fuerza aplicada es perpendicular al brazo de la palanca, el momento o torque de la fuerza es:

Solo tienes que multiplicar la fuerza aplicada por la distancia desde donde se aplica al fulcro:

Momentos de dos fuerzas del mismo sentido, momento resultante y sentido de giro (6533)

F_y_Q — 2020-05-01T19:20:38Z

Dos fuerzas paralelas y del mismo sentido, de módulos y , actúan perpendicularmente sobre los extremos de una barra de 1 m de longitud. Calcula el momento de cada una de las fuerzas respecto al punto medio de la barra y el momento resultante del sistema respecto a este punto, indicando el sentido de giro.

La situación descrita se puede asemejar a una palanca de primer género con el fulcro en el punto medio de la barra. Como debes hacer el cálculo con respecto al punto medio, los momentos a calcular serán referidos a 0.5 m pero, y esto es importante, al estar las fuerzas en lados opuestos al punto de referencia, una de las distancias será positiva y la otra negativa.

El momento resultante será la suma de ambos momentos:

El sentido de giro será hacia el extremo en el que está la mayor fuerza.

Ampliación: distancia que puede un hombre alejarse del borde donde apoya una tabla (6233)

F_y_Q — 2020-02-03T06:44:00Z

Una tabla de 2 m de largo y masa de 10 kg está situada sobre el techo de un edificio de tal forma que un cuarto de la tabla está por fuera de éste (como si fuese un trampolín). Si un hombre de 60 kg de masa camina sobre la porción de tabla que está fuera del edificio, ¿cuál es la distancia máxima que este hombre puede caminar sin que la tabla se gire y él se caiga?

Para que la tabla no gire se debe cumplir que los momentos de fuerza de la porción de tabla que descansa sobre el suelo y de la porción de tabla que asoma, más el momento del peso del hombre, sean iguales. Llamas x a la distancia a la que se debe colocar el hombre y supones que la tabla es homogénea, por lo que la porción de masa que corresponde a cada parte de la tabla es igual que su longitud.

Sustituyendo por los valores de masa y longitud de la tabla y distancia al borde del hombre:

Solo te queda sustituir los datos:

Ampliación: equilibrio de tres cuerpos idénticos colocados uno encima de otro en el borde de una mesa (6042)

F_y_Q — 2019-11-23T09:35:38Z

Los tres bloques de densidad uniforme y longitud 18 cm, se colocaron uno sobre el otro, en el borde de una superficie horizontal, sobresaliendo lo máximo posible y manteniendo el equilibrio. Halla la distancia horizontal x indicada en la figura:

Como los tres cuerpos son iguales y homogéneos, puedes analizar la situación de equilibrio de uno de ellos y aplicarla a los tres.

El primero de los cuerpos podría descansar sobre la superficie horizontal en equilibrio si estuviese la mitad de él en suspensión, es decir, haciendo coincidir su centro de masas con el borde de la superficie. El hecho de colocar otro cuerpo que sobresale de él implica que ese equilibrio se desharía y caerían ambos bloques. Para evitar esto, habría que corregir la posición del primer bloque, desplazando el centro de masas una distancia d hacia dentro de la superficie horizontal. Te quedaría entonces, aplicando la condición de equilibrio:

Si extrapolas el análisis a los tres bloques, la distancia x que debes calcular será:

Solo tienes que sustituir en esta ecuación por el valor de la d que has obtenido de la condición de equilibrio: