Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 - Física AplicadaUniversidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 - Física Aplicada Torque y Estática: Guia 03 Item de Test Equilibrio Estático 1) Un hombre coloca una barra de 4 [m] de largo bajo una roca de 500 [kg] de masa. Utiliza un fulcro (pivote de apoyo) a 0,2 [m] del punto donde la barra toca la roca. ¿Qué fuerza F ha de ejercer para levantarla? A) B) C) D) E) 236,8 (N) 263,2 (N) 289,5 (N) 315,8 (N) 342,1 (N) 4) Una barra homogénea de largo L = 6 [m] y de peso W = 20[N], está articulada en su extremo izquierdo a un punto fijo O, apoyada a un soporte liso en A y cargada por fuerzas como se indica en la figura adjunta. La fuerza de reacción vertical en la articulación y en el soporte A son respectivamente A) B) C) D) E) 35 [N] y 5[N] 5 [N] y 35 [N] 10 [N] y 10 [N] 20[N] y 0 [N] 0 [N] y 20 [N] 2) Sobre una barra de masa despreciable que está articulada en el punto O, está parada una niña de 36 [kg] y además se encuentra un paquete M de 210 [N] de peso. Si la distancia que separa la niña del paquete es de 5 [m]. ¿A qué distancia del punto O está parada la niña, si en éstas condiciones la barra está equilibrada horizontalmente? A) B) C) D) E) 1.84 (m) 1.32 (m) 2.24 (m) 1.02 (m) 0.78 (m) 5) En el dispositivo de la figura adjunta se muestra una barra homogénea, de masa m = 20 [kg], que tiene un pivote en su extremo P. La barra se encuentra sujeta por el extremo opuesto por medio una cuerda liviana e inextensible (C1), de este mismo extremo atado a una cuerda C2 cuelga un cuerpo de masa M = 100 [kg]. La magnitud de la tensión T en el cable C y la fuerza F ejercida por parte del pivote sobre la barra son aproximadamente: A) B) C) D) E) T = 2200 [N] y F = 1908 [N] T = 1200 [N] y F = 0 [N] T = 600 [N] y F = 600 [N] T = 2200 [N] y F = 100 [N] Con los datos entregados en el problema no se pueden determinar T y F 3) El sistema mostrado en la figura está en equilibrio. El objeto que cuelga del extremo de la armadura homogénea S pesa 200 [N] y la propia armadura pesa 400 [N]. La tensión en el cable C es aproximadamente: A) B) C) D) E) 1030 [N] 400 [N] 200 [N] 1800 [N] 730 [N] 6) Determine el valor de las reacciones R1 y R2 para el caso presentado en la figura, cuando F = 15 [N]. Considere la masa de la barra despreciable. A) B) C) D) E) R1 = 5 [N] y R2 = 10 [N] R1 = 10 [N] y R2 = 5 [N] R1 = 15 [N] y R2 = 10 [N] R1 = 15 [N] y R2 = 15 [N] R1 = 10 [N] y R2 = 10 [N] Página 1 de 8 Página 2 de 8 en uno de sus extremos (como aparece en el esquema). r1 = 2 [m].19 [N] 10) En la figura un objeto es sostenido de la manera indicada por una barra pivotante de masa nula y un cable.69° entre la posición y la fuerza. ¿Qué tensión existe en el cable? Considere para este problema g = 9. F1 = 10 [N]. Hallar la tensión T ejercida por el músculo. Determine el módulo de la fuerza F2 para que el sistema se encuentre en equilibrio estático si: m = 8 [kg].70 [N] 54.4 N 3222. Si w =1000 [N].8 [m/s2] A) B) C) D) E) 42. si el peso w1 es de 175 [N] y L es el largo A) B) C) D) E) 1569.04 [N] 60. ¿Cuánto vale el módulo de la fuerza que es capaz de ejercer un diente a 9. b = 30º A) B) C) D) E) 170 [N] 340 [N] 80 [N] 540 [N] 100 [N] 11) Un hombre coloca una barra de 2 [m] de largo bajo una roca de 4500 [N] de peso.77 [N] 50. con un ángulo de 34.76 [cm] de la misma articulación? Considere que la fuerza ejercida por el diente es perpendicular a la posición respecto de la articulación.63 [N] 303. Utiliza un fulcro a 0. desarrolla a cada lado de la mandíbula una fuerza de 75. Encuentre la fuerza T ejercida por los músculos de la columna vertebral.2 [m] del punto donde la barra toca la roca.6 N 2795.5 N 3842.33 [N] 67. A) B) C) D) E) 2538. y el cable está dispuesto de manera perpendicular a la puerta. hallar la magnitud de la reacción en el pivote. uno de los músculos encargados de cerrar la mandíbula.Física Aplicada Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 .5 [N] 3000 [N] 2472. La puerta levadiza forma un ángulo de 30º con la horizontal.Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 .6 [N] 2053.5 [m] por lado tiene una masa de 10 [kg] y se encuentra embisagrada en un extremo y sujeta con un cable a otro.5 [N] 127. A) B) C) D) E) 164.23 [N] 264.3 [N] 9) En la figura el peso del tronco es de 490 [N].7 [N] 103.9 [N] 24.27 [N] 12) Una escotilla levadiza de 1.3 N 2264.81 [N] 357.64 [N] 225.15 [cm] de la articulación mandibular.75 [N] a 6.4 [N] 36. r2 = 4 [m].7 [N] 3605.Física Aplicada 7) Una varilla de masa despreciable tiene un eje de giro ubicado en el punto O. A) B) C) D) E) 47. ¿Qué fuerza F ha de ejercer para levantar la roca? A) B) C) D) E) 500 [N] 700 [N] 900 [N] 1200 [N] 1500 [N] 8) El músculo deltoides levanta el brazo hasta la posición horizontal.1 [N] Página 3 de 8 Página 4 de 8 .3 N 13) Si el Masetero. El pescante gira alrededor de un pivote en la parte inferior. y la masa total del individuo es M = 85 [kg].5 [N] 1127 [N] 563.0 [cm] d1 = 3. tiene a 40 [cm] del extremo A una masa de 20 [g]. r3 = 37 [cm].6 [cm] 40. La magnitud en [N] de la tensión en el alambre es igual a: A) B) C) D) E) 44. se adjunta un diagrama de cuerpo libre.2 [N] Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 .47 [N] 1616. el módulo de la fuerza F en [N] es igual a: A) B) C) D) E) 1283 1355 1441 1524 1603 15) Determinar la magnitud de R (reacción del Húmero sobre el cúbito).11 N 137. tal como se muestra en la figura. mantendrá el equilibrio sobre el fulcro. cuando la mano sostiene un peso de 30 [N].83 20) Para la figura determinar el valor de la tensión en el cable. A) B) C) D) E) 34.56 N 126.44 N 115. Para las fuerzas representadas.37 80.58 [N] 1421.32 [N] 2800.5 [N] 957.5 [cm] 47.67 N 16) Una regla uniforme de 1 [m] de longitud y masa 60 [g].Física Aplicada 14) Un pescante uniforme de largo L y de masa despreciable se sostiene por medio de un cable. exagerando la inclinación para distinguir detalles. (Suponga que el peso del antebrazo es 50 [N]). Para analizar las fuerzas que actúan sobre ella.19 98.55 62.00 [N] 2036.5 [cm] 19) La barra BCD de masa despreciable está articulada en C y sujeta a un cable en B. como lo muestra la figura.0 [cm] 44. hallar la tensión del cable AB. Determinar a qué distancia del punto A.8 [cm] α = 60° Si el peso de cada pierna es P = 139 [N]. Encuentre la tensión en el cable A) B) C) D) E) 1042. Considere que la viga es uniforme. A) B) C) D) E) 51.2 [cm] d2 = 10. Considere: r1 = 9 [cm]. Suponga el sistema en equilibrio estático. es decir X.Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 . con masa igual a 40 [kg] A) B) C) D) E) 2074 [N] 1659 [N] 415 [N] 1244 [N] 4000 [N] Página 5 de 8 Página 6 de 8 .9 [N] 845. si el ángulo θ = 45º A) B) C) D) E) 4093.01 115. r2 = 15 [cm]. El otro extremo esta soportado por un alambre que forma ángulos iguales de 27° con la viga y el muro.59 [N] 17) Un extremo de una viga homogénea que pesa 110” [N] y tiene 3 [m] de longitud esta unido a un muro por medio de un gozne o bisagra. Se sabe que: OA = 7.Física Aplicada 18) Una persona se encuentra detenida y parada sobre una sola pierna.0 [cm] 42.78 N 84. y un objeto de W = 2000 [N] cuelga de su parte superior. 65 [N] Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 .40 [N] 209. La escalera se encuentra inclinada 30º con respecto a la pared vertical y que tiene una longitud 5 [m] y peso 50 [N].32 1.31 2. FV = 600 [N] FH = 1200 [N]. Desprecie el “pandeo” de la pértiga. T se aplica a una distancia L/5 de la rodilla. la tensión en la cuerda es: A) B) C) D) E) 75 [N] 50 [N] 25 [N] 37.5 [m].13 [N] 275.83 [N] 90. Sabiendo que α= 40º.65 1.82 [N] Página 7 de 8 Página 8 de 8 . donde T es la tensión del tendón. de longitud L (ver figura). como se muestra en la figura. La longitud de la pértiga es L = 3.98 2. FV = 800 [N] Respuestas Correctas 1 2 3 4 5 6 7 8 B A A B A A A E 9 10 11 12 13 14 15 16 D B A A C B E E 17 18 19 20 21 22 23 24 D C C A E A C D 23) El cuádriceps mayor del muslo termina en su extremo inferior en un tendón unido al extremo superior de la tibia. β = 25º. Las fuerzas sobre la pierna inferior cuando la pierna está extendida se modelan en la figura inferior. que forma parte de la pierna inferior.5 [kg] asciende por una escalera hasta alcanzar la mitad de ésta. Si no existen fuerzas de fricción en ningún punto de apoyo de la escalera. El extremo inferior de la escalera tiene atada una cuerda como se ve en la figura. W =30 [N] a una distancia L/2 de la rodilla y F = 12. FV = 800 [N] FH = 800 [N]. ¿Bajo qué punto de la pértiga (distancia x en [m] de su extremo izquierdo) debe colocar su hombro para que ésta permanezca en equilibrio horizontal? A) B) C) D) E) 1. está sujeta a la pared y es usada para sostener un bloque de 800 [N] de peso a través de una cuerda que forma u ángulo recto con la pared.5 [N] 21. el valor de T para que la pierna esté en equilibrio en esa posición es: A) B) C) D) E) 41. W es el peso de la pierna inferior y F es el peso del pie.Física Aplicada 21) Un gato de masa 2. FV = 800 [N] FH = 0 [N].5 [N] a una distancia L de la rodilla.65 22) Una estructura de 5 [m] de largo y masa despreciable.Física Aplicada 24) En la figura se aprecia a un campesino chino que lleva dos cestas de arroz de masas m1 = 20 [kg] y m2 = 40 [kg] colgadas de los extremos de un pértiga homogénea de masa mp = 2 [kg] de masa.Universidad Nacional Andrés Bello Departamento de Ciencias Físicas FMF 003 . FV = 800 [N] FH = 800 [N].67 [N] 346. Las componentes horizontal y vertical de la fuerza en el soporte de la estructura son: A) B) C) D) E) FH = 600 [N].