EQUILIBRIO DE UN SOLIDO POR VICTOR CAIZA

1. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
TEMA: EQUILIBRIO DE UN SÓLIDO
TAREA N° 1
1. Una pelota de 300N cuelga atada a otras dos cuerdas, como se observa en la figura. Encuentre las tensiones
en las cuerdas A, B Y C, Respuestas: 233.3N; 152.33N; 300N
2. Una pelota de 100N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra
cuerda B y sostenida de tal manera que la cuerda A forma un ángulo de 30° con el poste vertical ¿encuentre
las tensiones en las cuerdas A y B. Respuestas:115,47N; 57,74N
3. Una pelota de 250N suspendida por una cuerda A es tirada hacia un lado en forma horizontal mediante otra
cuerda B y sostenida de tal manera que la cuerda A forma un ángulo de 40° con el poste vertical ¿encuentre
las tensiones en las cuerdas A y B. Respuesta: 326,35N; 209,77N
UNIDAD EDUCATIVA
PLUS-ULTRA
TAREA PARA LA CASA
3º De Bachillerato
FÍSICA DR. VICTOR CAIZA
60°
A
B
40°
300N
100N
30°
A
B
Fuerza
250N
40°
A
B

2. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
4. Calcule las tensiones en las cuerda “A” y “B” del sistema mostrado. Respuesta: 165,89N; 146,74N.
5. Calcule las tensiones en las cuerda “A” y “B” del sistema mostrado. Respuesta. 77,78N; 50,77N.
6. Calcule el ángulo ϴ cuya tensión de la cuerda “A” sea 150N para que el sistema mostrado se encuentre en
equilibrio. Respuesta: 33,69°
50°
A
B
180N
60°
W=100N
60°
50°
TATB
W=100N
ϴ
TA=150N

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7. Calcule las tensiones en las cuerda “A” y “B” del sistema mostrado. Respuestas: 469,85N; 321,39N
8. Calcular la masa “m” para que el sistema permanezca en equilibrio. Respuesta: 14,14kg
9. Calcular la masa “m” para que el sistema permanezca en equilibrio. Respuesta: 8,66kg.
10. Calcular el valor del ángulo ϴ para que el sistema permanezca en equilibrio. Respuesta: 30°
W=250N
70°
50° A
B
60°
120N
m
60°
10kg
m
ϴ
50N
25N
ϴ

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11. Calcular la masa “m” para que el sistema permanezca en equilibrio. Respuesta 15,84kg
12. El sistema mostrado se encuentra en equilibrio. Calcular el valor del ángulo ϴ.
13. Calcular las tensiones TA y TB para que el sistema permanezca en equilibrio. Respuesta:
14. En el siguiente sistema que está en equilibrio determinar el módulo de las tensiones, se desprecia el peso de
las poleas. Respuesta: TA=50N; TB=25N.
50N
m
45° 50°
25°
TA
TB
TC
15N
10N
ϴ
40°
50°
TA
TB
50Kg
50N
TA
TB
F
A
B

5. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
15. En el siguiente sistema que está en equilibrio determinar el módulo de la tensión en la cuerda (L) sabiendo
que las poleas pesan 3N cada una y el bloque 60N. Respuesta: 85N
PROBLEMAS SOBRE TORQUE
16. Calcular el torque realizado al aplicar una fuerza de 50N perpendicular al punto de apoyo situado a 120cm.
17. Calcular el torque total dados los siguientes datos: FA=4lbs; FB=3lbs; OA=AB=0,6ft
18. Encuentre el momento de torsión o Torque resultante en torno al eje A para el arreglo que se muestra abajo
en la siguiente figura:
60N
TA
TB
F
A
B
50N
120cm
20N
A
20cm40cm15cm
40N
10N
30°

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19. En la figura F1= 10 [N], F2= 5 [N] y F3 = 12 [N]. Calcular el torque resultar con respecto a los
puntos O y P. Solución: - 9Nm; -7,36Nm
20. Encuentre el momento de torsión o Torque resultante en torno al eje A para el arreglo que se muestra abajo
en la siguiente figura:
APLICACIÓN DE LA SEGUNDA CONDICIÓN DE EQUILIBRIO
21. Calcular la reacción en los puntos A y B si se ubica un cuerpo de 50N de peso a 30cm de la barra de peso
despreciable de 1m de longitud, como se muestra la figura. Respuestas: 35N; 15N
22. Calcular la reacción en los puntos A y B si se ubica dos cuerpos en la barra de 5N de peso y 1m de
longitud, como se muestra la figura. Respuestas: 17,5N; 32,5N
F3
F2
F1
3m
2m
+
0 P
35N
2A
4m
30°
40N
25N
20N
45°60°
30° 6m
B
0,30m
A
m
50N
B
B
0 0,40m 0,80m 1m
A
15N
B
30N

7. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
23. Una viga uniforme de longitud L sostiene bloques con masas m1=2,5kg y m2=9kg en dos posiciones, como
se ve en la figura. La viga se sustenta sobre dos apoyos puntuales. ¿Para qué valor de X (en metros) estará
balanceada la viga en P tal que la fuerza de reacción en O es cero? Respuesta 1,25m
24. En la figura, la viga AB tiene un peso de 10 [N] por metro de longitud. Si TB=2TA. Determinar la distancia
“x”. Respuesta: 60cm
25. En la figura, la viga AB tiene un peso de 10N y 1m de longitud. Determinar las tenciones de las cuerdas en
A y B. Respuesta: 35,5N; 44,5N
26. Calcular la tensión T del cable y la reacción R en la viga de 20N de peso. Respuesta: 220N; Rx=190,52;
Ry=10N
P
x
N
m1
P
m2
O
4,5m 2,5m
B
2m
100N
A
x
2
m
10cm 50N
x
20N
25cm
R
100N
60°
T

8. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
27. Calcular la tensión T del cable y la reacción R de la viga (se desprecia el peso de la viga)Respuesta: 120N;
Rx= 169,71; Ry=0
28. Calcular la tensión T del cable y la reacción R de la viga (se desprecia el peso de la viga)
29. En la figura, la viga AB tiene un peso de 800[N]. Determinar: a) La tensión del cable b) La fuerza del
pasador A sobre la viga. Sol: a)630,19N; b) 630,19 i

+ 1300 j

N
T
45°
120N
R
T
50°
R 250N
60°
500N
A
B
35°

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30. La viga homogénea de la figura, tiene un peso de 400 [N]. Determinar: a) La tensión en el cable horizontal.
b) La fuerza que hace el pasador A sobre la viga. Sol: T=643,35N; R=814,8N
31. En la figura, la viga AB tiene un peso de 300 [N] por metro de longitud. Determinar: a) La tensión
sobre el cable. b) la fuerza del pasador A sobre la viga. Sol: a)1328,10N; b) 1113,81 i

+576,68 j

N
32. En la figura, la viga AB tiene un peso de 20. Determinar: a) La reacción del pasador A sobre la viga. B) la
reacción en el punto B. Respuesta: a) 0 i

- 800 j

[N] b)1200
33. En la figura, la barra AB tiene un peso de 400 [N]. Determinar la tensión en el cable y la reacción en A.
100N
25°
B
3m
400N
33º
A
0,95
m
B
4m
400N
A 2m
5000N
4m
40°
A
B

10. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
34. Una viga homogénea de extremos PQ, como muestra la figura, es llevada por 3 jóvenes; uno de ellos la
soporta del extremo P y los otros dos la sostienen a través de una barra perpendicular a la viga. Calcular el
punto de aplicación a partir de Q, donde debe ubicarse la barra para que cada uno de ellos soporte 1/3 del
peso de la viga. Aplicar momentos respecto de Q. Solución. ¼ l a partir de Q.
35. En la figura representada, ¿Cuál debe ser el valor de la distancia x en metros, para que el sistema
permanezca en equilibrio? Se considera despreciable el peso de la barra.
36. En la figura, determinar las reacciones en los apoyos A y B, causadas por las cargas que actúan sobre la
viga de peso despreciable. Sol: RA=530N; RB = 727,41.
37. Dos jóvenes transportan a través de una barra de 1,5 m de largo un peso de 1000 N, el primer joven soporta
un peso de 600 N ¿Qué peso soporta el segundo joven y cuál es la posición del cuerpo? Solución. 400 N;
0,6 m.
4m 4
0º
A
B
P
Q x
½ L
P2
1/3 P1
2/3
P3
100N
300
N
B
0.2m 0.2m 0.5m 0.3m 0.1m
A
80º 65º 45º
F1=500N F2=200N F3=300N F4=400N

11. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
38. Una barra de 1 m tiene un peso de 14 N, en el extremo izquierdo se suspende un cuerpo de 9 N y en el
extremo derecho un cuerpo de 18 N. a) Encontrar la fuerza resultante b) ¿Cuál es la posición sobre la barra?
Solución. a) -41 N hacia abajo; b) Aplicada a 0,61 m del extremo izquierdo.
39. Un puente de 50000 N de peso y 50 m de longitud, se encuentra sostenido por dos muros en los extremos;
Calcular la resistencia que soporta cada muro si sobre el puente están estacionados 3 automóviles cuyos
pesos son: 15000 N, 10000 N, y 12000 N a 10 m, 25 m y 45 m respectivamente de un extremo. Solución.
42600 N; 44400 N.
40. Un camión pesa 30000 N se encuentra sobre un puente que tiene una longitud de 20 m, a)¿Cuáles son las
reacciones de cada columna cuando el camión se encuentra en el centro del puente?; b) ¿ Cuáles, si el
camión está a 5 m de la primera columna ? No se considera el peso del puente. Solución. a) 15000 N,
15000 N; b) 22500 N, 7500 N.
41. Un puente colgante uniforme de 12 m de longitud y 400 N de peso está sostenido por dos cables verticales
de sus extremos. Determinar la tensión en cada cable, si un hombre de 700 N de peso está sobre el puente,
situado a una distancia de 4 m de uno de los extremos. Solución. 433,33 N; 666,7 N.
42. Un muro PQ de 1 m de altura, está soportando la acción de varias fuerzas horizontales como se expresa en
la figura siguiente. ¿Cuál será la fuerza equilibrante necesaria de añadir al sistema para que el muro esté en
equilibrio? No se considera el peso del muro. Respuesta: 800 N hacia la derecha aplicada a 30 cm. sobre el
punto P.
43. Un brazo de grúa de 1200 N de peso se sostiene por el cable AB de la figura. Este brazo está sujeto al suelo
mediante la articulación C, y en la parte superior se cuelga un cuerpo de 2000 N de peso. Encontrar la
tensión del cable y las componentes de reacción en la articulación. Respuesta: R=1465 N, Fx=1328 N,
Fy=2581 N
F1=500N
F2=200N
F3=300N
F4=400N
F1=800N
F4=20
0N F
60
cm

12. DR. VICTOR HUGO CAIZA INSUMO: TAREAS
44. Una escalera de 15 m de longitud tiene una masa de 20 Kg. Descansa contra una pared vertical lisa, y su
parte inferior se encuentra en el piso a 4 m de la pared. ¿Cuál debe ser el coeficiente de fricción estática
entre la escalera y el suelo, para que una persona de 80 Kg. pueda subir hasta el 70% de la escalera?
Respuesta: 0,18
45. Una escalera de 5 m de longitud y 100 [N] de peso, está apoyada contra una pared vertical como se indica
en la figura. Cuando un hombre de 700 [N] de peso alcanza un punto a 4 m del extremo inferior A, la
escalera está a punto de resbalar. Si el coeficiente de rozamiento entre la escalera y la pared es 0,3, calcular
el coeficiente de rozamiento entre el piso y la escalera.
FIRMA DEL DOCENTE
F2=40
0N
20c
m