Física

Problemas estáticos e hidrostáticos


Punto estático

(1) Dado un cuerpo arbitrario con una masa concentrada de 12 kg en un punto P conectado a otra masa concentrada de 10 kg en un punto Q conectado por un cable ideal que atraviesa una polea ideal, como en la figura a continuación. ¿Cuál debería ser el coeficiente de fricción para que este sistema esté en equilibrio?

Analizando individualmente cada uno de los puntos donde se aplica alguna fuerza:

y

Verticalmente a P:

Ensamblando un sistema de ecuaciones con las fuerzas aplicadas a cada cuerpo tenemos:

Pero para que el cuerpo esté en equilibrio a = 0. Entonces agregando el sistema anterior tenemos:

(2) Dos cables sostienen un bloque de masa de 20 kg, uno de ellos, de intensidad 20 N, en un ángulo de 45 ° con respecto a la horizontal. El otro forma un ángulo de 120 ° desde la horizontal. ¿Cuál es la fuerza aplicada a este cable para que el bloque esté equilibrado verticalmente?

Verticalmente:

Estática del cuerpo rígido

(1) Se ubican tres partículas en las posiciones: a (2,4), b (3, -1), c (1,0), d (-5, -2) y (0,0). Siendo la masa de estas partículas, respectivamente, 5 kg, 16 kg, 0.1 kg, 0.9 kg y 10 kg. ¿Cuál es el centro de masa de este sistema?

Usando el principio de la media aritmética ponderada, podemos calcular el centro de masa en cada eje del plano cartesiano:

Logotipo CM (1.67, 0.04)

(2) Para abrir una puerta de madera de un metro de ancho, es necesario aplicar una fuerza perpendicular de 50N de intensidad en su extremo opuesto a la bisagra. Al intentar abrir esta puerta empujándola, ¿cuál debería ser la intensidad de la fuerza perpendicular aplicada?

(3) Una barra homogénea de 5 kg y 2 m sostenida debajo de un punto en una pared se sostiene mediante un cable ideal, en el punto A, a 1,5 m del extremo de la barra y hay un bloque de masa de 1 kg unido al otro extremo de la barra. . ¿Cuál es la fuerza aplicada al cable para que el sistema esté en equilibrio?

Conocer las dos condiciones de equilibrio de un punto difícil:

1a condición:

Pero las fuerzas no se aplican en la misma línea de aplicación, por lo que la fuerza válida es la calculada por la segunda condición de equilibrio:

2da condición: