taller no 2 mecanica i 20014a
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Taller 2 para el curso Mecánica I. Pág. 1 de 5
Preparado por: Giovanni Torres Ch. IM, MSc – gtorres@utp.edu.co
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA
Taller No 2 - Curso: Mecánica I Grupo:
Encuentre la respuesta para cada uno de los ejercicios que siguen. – No se debe entregar, es solo para que usted
aplique lo aprendido en clase.
1. (B7 3.9) La ventanilla trasera de un automóvil se mantiene levantada
mediante un amortiguador BC. Si se ejerce una fuerza de 125 N para
levantar la ventanilla y si su línea de acción pasa por el soporte de rótula en
B, determine el momento de la fuerza con respecto a A.
R: MA = 27,9 N.m (ccw)
2. (B7 3.12) Se debe aplicar una fuerza que produzca un
momento de 7840 lb.in con respecto a D para tensar el
cable al poste CD. Si a = 8 in, b = 35 in y d = 112 in,
determine la tensión que se debe desarrollar en el
cable del malacate AB para generar el momento
requerido con respecto a D.
R: T = 250 lb
3. (B7 3.46) La tapa ABCD de un baúl de 0.732x1.2 m tiene bisagras a lo
largo de AB y se mantiene abierta mediante una cuerda DEC que pasa
sobre un gancho en E sin fricción. Si la tensión de la cuerda es de 54 N,
determine el momento de la fuerza ejercida por la cuerda en C, con
respecto a cada uno de los ejes.
R: Mx = -25,1 N.m , My = 10,6 N.m , Mz = -39,9 N.m
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4. (B7 3.51) Una fuerza P se aplica a la palanca de un tornillo de
presión. Si P pertenece a un plano paralelo al plano yz y que
Mx = 230 lb.in, My = -200 lb.in, y Mz = -35 lb.in, determine:
a) La magnitud de P y los valores de φ y θ.
R: P = 40,6 lb, θ = 48,9° , φ = 9,93°
5. (B7 3.71) Una Placa de acero sostiene seis rodillos
tensores de 50 mm de diámetro montados sobre la
placa. Dos bandas planas pasan alrededor de los
rodillos, de los cuales A y D se ajustan para que la
tensión en cada banda sea de 45N. Determine:
a) El par resultante que actúa sobre la placa si
a = 0.2 m.
b) El valor de a para el cual el par resultante que
actúa sobre la placa es de 54 N.m.
Ambos pares en el sentido de las manecillas del reloj.
R: a) M = 48 N.m , b) a = 243 mm
6. (B7 3.94) Una fuerza de 25 lb que está contenida en un plano
vertical paralelo al plano yz se aplica sobre el manillar de la palanca
horizontal AB de 8 in, como se muestra en la figura, reemplace tal
fuerza por un sistema equivalente fuerza-par en el origen O del
sistema de coordenadas.
R: F = -(8,55 lb)j + (23,5 lb)k , MO = (318 lb.in)i – (162,8 lb.in) j – (59,2 lb.in)k
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7. (B7 3.116) Dos poleas de 300 mm de diámetro se
colocan sobre el eje AD. Si las bandas de las poleas
B y C están contenidas en planos verticales paralelos
al plano yz.
Reemplace las fuerzas de las bandas mostradas por un
sistema equivalente fuerza-par en A.
R: R = -(840N)j – (679N)k , MA = (4,5N.m)i +
(656N.m)j-(440N.m)k
8. (B7 3.122) Mientras se repara y se nivela el
frente de un pórtico caído es sostenido por un
gato de tornillo. Conforme el gato se expande se
ejerce sobre el pórtico el sistema de fuerza-par
mostrado, donde R = 300 N y M = 37.5 N.m.
Reemplace este sistema de fuerza par por un
sistema equivalente fuerza par en C.
R: RC = -(40N)i + (280)j – (100N)k ,
MC = -(135N.m)i + (205N.m)j+(741N.m)k
9. (B7 3.153) Cuando una fuerza F se aplica sobre la manivela de la
válvula mostrada, sus momentos con respecto a x y y son,
respectivamente, Mx = -77 lb.ft y Mz = -81 lb.ft, para d = 27 in
determine:
a) El momento My de F con respecto a y
R: My = -227 lb.ft
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10. (H12 4.134) Si FA = 40 kN y FB = 35 kN, determine la magnitud
de la fuerza resultante y especifique su punto de aplicación (x,y).
R: FR = 215 kN, y = 3,68 m, x= 3,54 m
11. (H12 4.137) Si FA = 7 kN y FB = 5 kN, determine la magnitud
de la fuerza resultante y especifique su punto en el plano x-y.
R: FR = 26 kN, y = 82,7 mm, x= 3,85 mm
12. (B 3.130) Un bloque de madera está sometido a tres fuerzas de
igual magnitud P en las direcciones que muestra la figura.
Reemplace las tres fuerzas con una llave de torsión equivalente,
y determine a) la magnitud y la dirección de la fuerza resultante
R, b) el paso de la llave de torsión y c) el punto donde el eje de
la llave interseca al plano xy.
R: R = P , Dirección de R θx = 90°, θy = 90°, θz = -180°
Paso = 3a , x= 0, y=a
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13. (B 4.132) En un proceso de manufactura automatizado, se perforan tres
orificios simultáneamente en un bloque de aluminio, como indica la
figura. Cada broca ejerce una fuerza de 50 N y un par de 0,100 N.m sobre
el bloque. Si la broca A gira en sentido contrario al de las manecillas del
reloj y las brocas B y C lo hace en el mismo sentido (según se observa
para cada broca), reduzca las fuerzas y los pares ejercidos por las brocas
sobre el bloque a una llave de torsión equivalente, y determine a) la
fuerza resultante R, b) el paso de la llave de torsión, y c) el punto donde
la llave de torsión interseca al plano xz.
R: R = -500 N j , Paso = 2 mm x = -4 mm , z = 0
14. (B 4.134) Dos pernos A y B ser aprietan aplicando las fuerzas y el par
mostrados en la figura. Reemplace las dos llaves de torsión por una
sola llave de torsión equivalente, y determine a) la fuerza resultante
R, b) el paso de la llave de torsión equivalente, y c) el punto donde la
llave de torsión interseca al plano xz.
R: R = -(24 lb)i - (45 lb)j - (79,2 lb)k, Paso = 5,71 in
x = 4,62 in, z = 30,8 in
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