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Fisica Fundamental
Fisica Fundamental
Fisica Fundamental
Curso 13/14
Aquitectura
Est
atica
1.
Principios Generales
P 1.1 Redondee cada una de las siguientes cantidades a tres cifras significativas: (a) 4,65735 m,
(b) 55,578 s, (c) 4555 N, (d) 2768 kg, (e) 45320
kN, (f) 568(105 ) mm, (g) 0,00563 mg.
P 1.2 En el sistema americano se emplean las
siguientes unidades fundamentales: foot (1 ft =
0,3048 m), slug (1 slug = 14,5939 kg) y el segundo. La fuerza se mide en libras o pounds (lb).
uan sobre el gancho. DeCuantos newtons son una libra? Exprese la res- P 2.2 Dos fuerzas act
termine
la
magnitud
de
la fuerza resultante y su
puesta con cuatro cifras significativas.
direccion medida en sentido horario desde el eje
x.
P 1.3 El pascal (Pa) es la unidad de presion
en el SI. Es realmente una unidad de presion
muy peque
na. Se define la atmosfera como la presion atmosferica a nivel del mar. Se sabe que vale 1 atm = 14,7 lb/in2 , siendo la pulgada o inch
1 in = 1/12 ft. Calcule cuantos pascales son una
atmosfera.
P 1.4 Despues de realizar muchos calculos, obtenemos para un cuerpo la siguiente aceleracion: a = 0,2v/t2 + v 2 /s, siendo v la velocidad, t el tiempo y s una coordenada espacial.
Que termino debe de estar equivocado?
2.
Vectores de Fuerzas
P 2.1 Determine la magnitud de la fuerza re- P 2.3 Determine la magnitud de la fuerza resulsultante actuando sobre el soporte y su direccion tante y su direccion medida en sentido antihorario
desde el eje x positivo.
medida en sentido horario desde el eje x.
P 2.7 Si la resultante de la fuerza actuando sobre el corchete es de 750 N dirigida a lo largo del
eje x positivo, determine la magnitud de F y su
direccion .
P 2.4 Si la fuerza F debe de tener una componente a lo largo del eje u de Fu = 6 kN, determine
la magnitud de F y la magnitud su componente
Fv a lo largo del eje v.
P 2.8 Determine la magnitud de la fuerza resultante y su direccion medida en sentido antihorario desde el eje x positivo.
P 2.6 Determine la magnitud y direccion de la P 2.9 Exprese la fuerza como un vector cartesiano.
fuerza resultante.
2
3.
P 3.4 El bloque tiene una masa de 5 kg y descansa sobre un plano sin rozamiento. Determine
la longitud original del muelle sin estirar.
P 3.2 La viga tiene un peso de 7 kN. Determine el cable ABC mas corto que puede usarse para
levantarla si el peso maximo que el cable puede
aguantar es de 15 kN.
P 3.7 Determine la magnitud de las fuerzas F1 , P 3.9 Determine la tension en los cables AB,
F2 y F3 , de manera que la partcula se mantiene AC, y AD.
en equilibrio.
4.
Sistemas de fuerzas
P 4.7 Determine el momento resultante producido por las fuerzas sobre el punto O.
P 4.8 Determine el momento resultante producido por las fuerzas sobre el punto O.
P 4.9 Determine el momento resultante producido por las fuerzas sobre el punto O.
P 4.18 Determine el momento de par resultante P 4.21 Determine el momento de par sobre la
viga.
que act
ua sobre la viga.
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10
P 4.27 Reemplace el sistema de cargas por una P 4.30 Reemplace el sistema de cargas por
fuerza resultante equivalente y un momento de una fuerza resultante equivalente y especifique en
par actuando en el punto A.
que punto la lnea de accion de la resultante intersecta la viga medido desde O.
P 4.28 Reemplace el sistema de cargas por una P 4.31 Reemplace el sistema de cargas por
fuerza resultante equivalente y un momento de una fuerza resultante equivalente y especifique en
que punto la lnea de accion de la resultante inpar actuando en el punto O.
tersecta el elemento medido desde A.
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P 5.3 La estructura esta soportada por una articulacion en A y otra movil en B. Determine la
P 4.41 Determine la fuerza resultante y especi- reaccion de los soportes.
fique donde act
ua sobre la viga desde A.
5.
P 5.8 Determine la reaccion del soporte de ro- P 5.11 Determine las fuerzas en los cables BD,
dadura A, la reaccion de la union de bola D y la CE, y CF y las reacciones en la union de bola A
tension en el cable BC para la placa.
sobre el bloque.
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P 5.12 Determine las componentes de las reacciones que el soporte A y el cable BC ejercen
sobre la barra.
P 6.3 Determine la fuerza en los miembros AE
y DC. Establece si los miembros estan en tension
o compresion.
6.
An
alisis estructural
P 6.7 Determine la fuerza en los miembros BC, P 6.10 Determine la fuerza en los miembros
CF , y F E. Establezca si los miembros estan en GF , GD y CD de la estructura. Indique si los
miembros estan en tension o compresion.
tension o compresion.
P 6.16 Determine la fuerza normal que el bloque A de 100 N de peso ejerce sobre el bloque B
de 30 N de peso.
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7.
Fuerzas internas
P 7.1 Determine las solicitaciones (fuerza normal, fuerza cortante y momento) en el punto C.
P 7.10 Determine la fuerza cortante y el momento como una funcion de x y dibujar los correspondientes diagramas.
P 7.7 Determine la fuerza cortante y el momento como una funcion de x y dibujar los correspondientes diagramas.
P 7.11 Determine la fuerza cortante y el momento como una funcion de x para los intervalos
0 x < 3 m y 3 < x 6 m, y dibuja los correspondientes diagramas.
P 7.8 Determine la fuerza cortante y el momento como una funcion de x y dibujar los correspondientes diagramas.
P 7.12 Determine la fuerza cortante y el momento como una funcion de x para los intervalos
0 x < 3 m y 3 < x 6 m, y dibuja los correspondientes diagramas.
P 7.9 Determine la fuerza cortante y el momento como una funcion de x y dibujar los correspondientes diagramas.
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P 7.14 Dibuje los diagramas de fuerza cortante P 7.18 Dibuje los diagramas de fuerza cortante
y momento para la viga.
y momento para la viga.
8.
Fricci
on
P 8.3 Determine la fuerza maxima P que puede aplicarse sin hacer que los contenedores de 50
kg cada uno se muevan. El coeficiente de rozamiento estatico de cada contenedor con el suelo
es = 0,25.
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P 8.9 Determine la magnitud de la fuerza horizontal P que debe de aplicarse al gato para producir una fuerza de sujeccion de 600 N sobre el
bloque. El tornillo de rosca simple cuadrada tienen un diametro medio de 25 mm y un paso de
rosca de 7,5 mm. El coeficiente de friccion estatica es s = 0,25. Determine la fuerza de sujecion
sobre el bloque si la fuerza aplicada a la palanca
es de P = 30 N.
cuatro muelles para unir los dos discos A y B, determine la fuerza en cada muelle necesaria para
transmitir un momento de 1 kNm a traves de los
discos. El coeficiente de friccion estatica entre A
y B es s = 0,3.
P 8.13 El eje de radio r esta ajustado de manera holgada al cojinete de sustentacion. Si el eje
transmite una fuerza vertical P al cojinete, y el
coeficiente de friccion cinematico es k , determine el momento M necesario para que le eje gire a
velocidad constante.
9.
Centro de gravedad, de
masa y centroide
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P 9.18 Determine la magnitud de la fuerza hiP 9.16 Determine la superficie y el volumen del drostatica que act
ua sobre la compuerta AB, la
solido formado por la rotacion del area sombreada cual tiene una anchura de 4 m. La densidad del
360 alrededor del eje z.
agua es = 1 Mg/m3 .
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11.
P 10.11 Determine la orientacion de los ejes
principales con origen el centroide C de la seccion transversal de la viga. Encontrar los momentos principales de inercia. Repetir los calulos empleando el crculo de Mohr.
Trabajos virtuales
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P 11.6 La articulacion de tijera se encuentra sujeta por una fuerza de P = 150 N. Determine el
P 11.3 El dispositivo esta sujeto mediante una angulo para el equilibrio. El muelle no esta defuerza P = 2 kN. Determine el angulo para el formado para = 0 . Desprecie la masa de los
equilibrio. El muelle no esta deformado cuando miembros.
= 0 . Desprecie la masa de los miembros.
P 11.7 El miembro AB tiene una masa uniforme de 3 kg. Esta enganchado a dos articulaciones
en sus extremos. La barra BD, de masa despreciable, pasa a traves de una gua en el punto C. Si
el muelle tiene una constante de rigidez k = 100
P 11.4 El dispositivo esta sujeto mediante una N/m y no sufre deformacion para = 0 , deterfuerza P = 6 kN. Determine el angulo para el mine el angulo e investigue la estabilidad en
equilibrio. El muelle no esta deformado cuando la posicion de equilibrio. Desprecie la masa de la
= 60 . Desprecie la masa de los miembros.
gua.
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