Fisica General Burbano

110 FUERZA Y MASA. LAS TRES LEYES DE NEWTON. ESTÁTICA DE LA PARTÍCULA
14. Un peso de 10 kg pende de una cuerda como indica la figura.
Calcular los pesos iguales que hay que colgar de los cabos de la cuerda,
que pasa por las poleas A y B, para que exista equilibrio. El rozamiento
del eje de las poleas y de la cuerda con las guías es inapreciable.
22. Una persona que pesa 70 kg se cuelga de una anilla, que puede
deslizarse sin rozamiento apreciable por una cuerda floja de 20 m de
longitud, fijada por sus extremos a dos puntos con diferentes alturas; el
punto más bajo dista 14 m del otro en dirección horizontal y 3 m en vertical.
Determinar la posición y las tensiones en las dos partes de la cuerda
cuando la anilla se para. (La cuerda es inextensible y sin peso y la
masa de la anilla no es considerable frente al peso de la persona).
Problema V-14.
Problema V-16.
15. En el extremo superior de un plano inclinado liso (sin rozamiento
apreciable) hay una polea por cuya garganta pasa un cordón
que consideramos inextensible y sin peso, uno de los extremos del
cordón es vertical y sostiene atado a un extremo un cuerpo de masa 3
kg y el otro cordón se mantiene paralelo al plano inclinado y tiene atado
un cuerpo de masa 5 kg. Si el sistema se encuentra en equilibrio, calcular:
la tensión de la cuerda, la reacción normal del plano y el ángulo que
forma con la horizontal. El rozamiento en el eje de la polea y, entre la
cuerda y las guías, existe, pero no es considerable.
16. ¿Qué relación existe entre las masas M 1 y M 2 del sistema de la
Fig. que se encuentra en equilibrio si a = 30°? Las masas de las poleas
y de las cuerdas, así como los rozamientos, son despreciables.
17. El sistema de la Fig. está en equilibrio. Los pesos P 1 y P 2 valen
10 y 20 N respectivamente. Determinar el peso P de la esfera que se
encuentra situada sobre el plano inclinado liso. Los rozamientos en los
ejes de las poleas, y entre las guías y la cuerda, son inapreciables. Calcular
también la reacción normal del plano inclinado.
18. La esfera de la Fig. pesa 100,0 N está suspendida por una
cuerda inextensible y sin peso y descansa sobre una pared vertical lisa.
Determinar la tensión de la cuerda y la reacción de la pared sobre la esfera.
Problema V-17.
Problema V-18.
19. El bloque de la Fig. es de masa 112,5 kg, está apoyado sobre
un plano inclinado liso (sin rozamiento apreciable) y sujeto a la pared
vertical con un cable inextensible y sin peso. Calcular la tensión del cable
y la reacción normal del plano.
20. 1) Calcular las tensiones de los cabos de la cueda inextensible
y sin peso apreciable de la Fig., en función del ángulo j y del peso P.
Hacer aplicación para j = 30° y P = 100 kp. 2) La máxima tensión
que pueden soportar las cuerdas es T; calcular el ángulo j para tal tensión,
supuesto pendiente el peso P. ¿Sufrirán los cabos de la cuerda mayor
o menor tensión, para ángulos menores que j?
21. Calcular las tensiones de los cabos de la cuerda inextensible y
sin peso apreciable de la Fig. en función de los ángulos a, b, g, y del
peso P. Aplicación: a = 60°, b = 30°, g = 30° y P = 100 kp.
Problema V-19.
Problema V-20.
23. Calcular las tensiones de las cuerdas inextensibles y sin peso
apreciable de la Fig. La masa del colgante es 40,0 kg.
Problema V-21.
Problema V-23.
24. Un atleta que pesa 700 N se cuelga de una barra fija que suponemos
indeformable. Hallar la fuerza que ejerce cada uno de sus brazos
sobre la barra cuando estos forman un ángulo de 90°.
25. Determinar las tensiones de las cuerdas inextensibles y sin peso
apreciable de la Fig. y las fuerzas que ejerce el «colgado», de masa 63,5
kg, sobre las cuerdas.
26. El sistema queda en equilibrio de la forma indicada en la Fig. El
peso P 1 de 100,0 N está ligado a la cuerda inextensible y sin peso apreciable
con un nudo fijo y el P 2 con una anilla que le permite moverse libremente
a lo largo de la cuerda. Determinar el valor del peso P 2 .
Problema V-25.
Problema V-26.
27. Determinar las tensiones de la cuerdas inextensibles y sin peso
apreciable (AB, BC y CD), y las fuerzas F 1 y F 2 (ver Fig.), siendo M =
1 000 kg.
28. Tres cilindros iguales, homogéneos de radio r y masa M se encuentran
apilados en un plano horizontal, y en el equilibrio unidos los
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