F2

F1

F3

P1P2

T

F1

F2

F3

0,5m 0,6m 0,8m

A

B

C

U.E. COLEGIO PAUL HARRISFISICA 9° GRADOProf. Marielba Velandia

GUIA DE PROBLEMAS DE ESTATICA

EQUILIBRIO DE TRASLACION ( Primera Condición de Equilibrio) ∑F=0Un cuerpo está en equilibrio de traslación cuando la suma de las fuerzas aplicadas sobre él es igual a cero.Consideramos (+) las fuerzas hacia arriba y (-) las fuerzas hacia abajo.Problemas:

1) Dado el diagrama de fuerzas, diga si el sistema está en equilibrio de traslación.F1 = 85 NF2 = 25 NF3 = 60 N

2) Dado el diagrama siguiente, calcular el valor de T para que el sistema esté en equilibrio de traslación.

P1 = 20 NP2= 50 NT= ?

MOMENTO O TORQUE DE UNA FUERZA

M= F. bM= Momento o torqueF= Fuerzab= brazo de la fuerza

El momento es (-) si la Fuerza produce giro en el sentido de las agujas del reloj.El momento es (+) si la Fuerza produce giro en sentido contrario a las agujas del reloj.

EQUILIBRIO DE ROTACION (Segunda condición de Equilibrio) ∑M =0Un cuerpo está en equilibrio de rotación cuando la suma de los momentos de las fuerzas es igual a cero.Problemas:

1) Un cuerpo rígido, mostrado en la figura, puede rotar alrededor del punto 0. Calcular la sumatoria de los momentos, y decir si el cuerpo está en equilibrio de rotación.F1= 50NF2=25NF3=12NOA=0,5 m

AB= 0,6 mBC= 0,8

2) En el diagrama mostrado, calcular la suma algebraica de los momentos respecto a los puntos A, B, C y O, si F1= 24N, F2=30N, F3= 15 N, F4= 15N, F5= 20N, F6=25N.

A

B

C

F1

F2

F32 m

1,25m 0,75m A

B

C

F1

F2

F3

2 m

X

0,75m1,25m

FR

1m

1m

X L-X

P F2F1

F3

Problemas con ambos tipos de equilibrio:1) En el sistema mostrado en la figura, se tiene que: F1 = 27N. ¿Cuánto tiene que ser el

valor de R y F2 para que el sistema esté en equilibrio total?

2)Una barra que mide 2 m de longitud y pesa 30 Newton, se mantiene en posición horizontal apoyada sobre un fulcro. De sus extremos cuelgan pesos de 10 N y 20 N. Calcular la posición del fulcro.L= 2 mF1 = 10 NF2= 20 N

3)Se tiene la barra mostrada en la figura. Si se supone que el peso de la barra es despreciable, hallar donde debe aplicarse una fuerza para que esté en equilibrio el sistema, y hallar el valor de dicha fuerza.F1= 6 n, F2= 4 N, F3= 8 N.

F1F2

F3

F4F5

F6

A

B

C

5 m

4mO

F1F2

R3,5 m 2 m

FN

a/3 a

4) Se tiene una barra que pesa 50 N y mide 3m. Calcular F1 y F2, sabiendo que F3 vale 90 N, para que la barra esté en equilibrio.

6) Se tiene un rectángulo como el mostrado en la figura, el cual mide 6m x 2 m.

F1 = 8N F2= 6N F3= 5NF4= 3N F5= 7N F6= 12 N

Calcular la suma algebraica de los momentosa) Considerando A como eje de girob) Considerando B como eje de giroc) Considerando C como eje de giro (R= a) -4Nm, b) 6Nm c) -6 Nm)

Palancas:7) En los extremos de una palanca de primer género penden dos pesos de 40 N y 120 N respectivamente. ¿Dónde se encuentra el punto de apoyo , si la palanca mide 60 cm y está equilibrada? (R= 45 cm y 15 cm)

8) Una palanca de segundo género tiene a 30 cm del fulcro, una resistencia de 100 N. ¿Qué longitud debe tener la palanca si la fuerza motriz que establece el equilibrio es 64 N? (R= 46,87 cm)

9) Una carretilla (carrucha) está cargada con 100 N, como indica la figura. Calcular: a) La fuerza ejercida por el piso sobre la rueda b) La fuerza F para sostenerla. (R= 75 N y 25 N)

F1

F3P

F2

BA

1,5m1m

F4 F3F2

F1

F5

F6

O

A

CB 3m

1m

3m

10) Una persona ejerce una fuerza de 800 N hacia abajo, sobre el extremo de una palanca de 2m de largo. Si el punto de apoyo está a 0,4 m del otro extremo y la palanca es de primer género, calcular el peso que puede sostenerse de esta manera.

11) En una palanca de segundo género se aplica una fuerza motriz de 12 Kp. Si ésta tiene un brazo de 2m., calcular el brazo de la resistencia, si ésta vale 15 Kp. (R= 1,6m)

12) Una palanca de tercer género tiene una longitud de 0,5 m. Si la resistencia es 300 N, calcular el brazo de la fuerza si esta vale 600N. (R= 0,25m).

13) Se tiene una palanca de primer género de 24m de longitud. Si la resistencia de carga es 100 N y la fuerza motriz es 300 N, calcular los brazos de P y R. ¿Cu{al es la ventaja mecánica? (R= 18m, 6m. VM= 1/3)

14) Una carretilla está cargada con 100 N de peso. Calcular: a) Fuerza ejercida por el piso sobre la rueda, b) Fuerza para sostenerla. (R= 75 N y 25 N).

15) Una palanca de segundo género tiene, a 30 cm. del fulcro, una resistencia de 100 N. ¿Qué longitud debe tener la palanca si la fuerza motriz que establece el equilibrio es 64 N?. (R=46,87 cm).

16) Se tiene una carretilla cargada con 1.500N de peso. Calcular la Fuerza motriz y la fuerza que ejerce el piso sobre la rueda, sabiendo que la distancia de la rueda al peso es 3√a y la distancia del peso a la fuerza es de 6 a/√a. ¿Cuál es la ventaja mecánica? (R: N= 1000N, P=500N, VM=3)

17) Un ascensor está constituido por una polea fija y una móvil. Se el peso máximo del ascensor es 5.000N. Calcula la fuerza motriz que hay que ejercer para levantarlo, si transporta 8 personas de 600N cada una. (R: 4900 N.)

18) Qué fuerza hay que ejercer levantar un peso de 4500N. con un polipasto compuesto por 2 poleas fijas y 2 móviles. Hacer el diagrama.