Partículas en equilibrio bidimensional: aplicación de la primera ley de Newton, problemas y soluciones.

1. Halla las fuerzas de tensión T 1 , T 2 , y T 3 . Ignora la masa de la cuerda.

Partículas en equilibrio bidimensional: aplicación de la primera ley de Newton, problemas y soluciones 1

Solución

Partículas en equilibrio bidimensional: aplicación de la primera ley de Newton, problemas y soluciones 2

(a) Diagrama de cuerpo libre para el objeto (b) Diagrama de cuerpo libre para la cuerda

Aplica la primera ley de Newton al objeto:

ΣF y = 0

T 1 – w = 0

T 1 = w = mg

T 1 = (5 kg)(9.8 m/s 2 )

T 1 = 49 kg m/s 2

T 1 = 49 N

Aplica la primera ley de Newton a la cuerda:

F x = 0

T 3x – T 2x = 0

T 3 cos 30 ° – T 2 cos 40 ° = 0

0.87 T 3 – 0.77 T 2 = 0

0.87 T 3 = 0.77 T 2

T 2 = 0.87 T 3 / 0.77 = 1.1 T 3 ———- Ecuación 1

Vea también  Ecuación de la fuerza de fricción

-

F y = 0

T 3y + T 2y – T 1y = 0

T 3 sen 30 o + T 2 sen 40 o – T 1 = 0

0.5 T 3 + 0.64 T 2 – 49 N = 0 ———- Ecuación 2

Sustituyendo T 2 en la ecuación 2 en la ecuación 2:

0.5 T 3 + 0.64 (1.1 T 3 ) – 49 N = 0

0.5 T 3 + 0.70 T 3 – 49 = 0

1.2 T 3 – 49 = 0

1.2 T 3 = 49

T 3 = 49 / 1.2

T 3 = 41 N

---

T 2 = 1.1 T 3

T 2 = (1.1)(40.8 N)

T 2 = 45 N

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  1. Partículas en equilibrio unidimensional
  2. Partículas en equilibrio bidimensional
  3. Equilibrio de cuerpos conectados por cuerdas y poleas.
  4. Equilibrio de cuerpos en un plano inclinado

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