Fisica General Burbano

PROBLEMAS 109
nente F 1 forma un ángulo de 25° con F. Calcular F 1 y F 2 y el ángulo que
forman.
4. En el centro P de un cuadrado rígido ABCD, situado sobre una
mesa horizontal, se encuentra una partícula que va unida a las vértices
por cuatro gomas elásticas idénticas, cuya longitud natural (sin estiramiento)
es l 0 = 5 2 cm. Las gomas son tales que, al estirarlas, las tensiones
que «tiran» de la partícula son proporcionales a la longitud que se
alargan, y el valor de la constante de proporcionalidad es k = 1 N/cm. Se
traslada la partícula del punto P al Q situado en el lugar que nos indica
la Fig., y se suelta; calcular la fuerza que actúa sobre la partícula en tal
instante.
guía con el plano horizontal permite variar el ángulo a. 1) Calcular el ángulo
a para el cual la normal ejercida por la cara izquierda (ABEF) es k
veces mayor que la otra. 2) ¿Cómo son ambas normales si a = 45°?
Problema V-8.
Problema V-10.
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Problema V-2.
5. Sobre la partícula situada en O actúan las fuerzas que indicamos
en la Fig. Los lados del paralelepípedo trirrectángulo tienen por longitudes
a = 3 cm, b = 10 cm y c = 5 cm. La relación entre fuerza y longitud
en el diagrama es K = 10 N/cm. Determinar la fuerza que actúa sobre
la partícula.
Problema V-5.
Problema V-4.
Problema V-6.
6. El poste de 9 m de altura de la Fig. se encuentra en equilibrio en
posición vertical sobre un terreno horizontal, sujeto por tres cables que
se consideran inextensibles y sin peso apreciable, de longitudes iguales a
15 m, y que se encuentran unidas a él en su parte superior. Las tensiones
de los cables PA, PB y PC son 450, 300 y 200 N respectivamente.
Calcular la fuerza resultante que los cables ejercen sobre el poste.
7. Un observador situado en el origen de un sistema de referencia
inercial OXYZ, ve que una partícula se mueve con movimiento rectilíneo
y uniforme, conoce que su peso es P (0, 0, 50) N y que es impulsada
por F 1 (30, – 40, – 60) N. Determinar la tercera fuerza que actúa sobre
la partícula.
8. Arrastramos por una superficie horizontal un bloque de 100,0 kg
con movimiento rectilíneo y uniforme; para ello atamos una cuerda
inextensible y sin peso apreciable y tiramos de ella con una fuerza de
300,0 N formando un ángulo de 30° con el suelo como indicamos en la
Fig. Calcular el valor de la fuerza de rozamiento y la reacción normal del
suelo sobre el bloque.
9. Un bloque de 100 kg se encuentra sobre un plano inclinado 45°;
si la fuerza de rozamiento entre el bloque y el plano es despreciable, calcular:
1) Fuerza mínima paralela al plano inclinado capaz de mantener
al bloque en reposo. 2) Fuerza mínima horizontal capaz de mantener al
bloque en reposo. 3) Fuerza mínima que forma un ángulo de 15° con el
plano inclinado capaz de mantener al bloque en reposo y el valor de la
reacción normal del plano inclinado sobre el objeto.
10. Los dos brazos de la guía de la figura forman entre sí un ángulo
de 90°. Sobre ella descansa un cubo de masa m. La articulación de la
11. La esfera de masa M de la Fig. descansa sobre dos planos inclinados
lisos, formando los ángulos j 1 y j 2 con la horizontal. Determinar
las reacciones normales a los planos inclinados que actúan sobre la esfera
en los puntos de contacto con ellos.
12. En la figura los dos cilindros de centros A y B se encuentran en
equilibrio y tienen por radios R 1 y R 2 , pesando P 1 y P 2 respectivamente;
también son datos los ángulos j 1 y j 2 que los planos forman con la horizontal.
Determinar el ángulo j, que forman la línea de los centros (AB)
con la horizontal. Suponemos que en los puntos C, D y E (puntos de
contacto entre las distintas superficies), las fuerzas de rozamiento son
despreciables.
Problema V-11.
Problema V-12.
13. Determinar la fuerza F que tiene que aplicar una persona en
los cuatro casos de la Fig. para mantener el sistema en reposo o con
movimiento rectilíneo y uniforme. El peso P es dato, y se consideran
despreciables los pesos de las poleas frente a él, y también los rozamientos.
Problema V-13.