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Guía de ejercicios de estática. TP02

Estática: Solución del ejercicio n° 1 de palanca. Estática. Problema resuelto. Ejemplo, cómo calcular fuerzas, potencia, resistencia y pesos en poleas y aparejos. Problemas de estática resueltos y fáciles.

Problema n° 1 de palanca. Estática.

Problema n° 1) Dos pesos de 10 N están suspendidos en los extremos de una cuerda que pasa por una polea ligera sin rozamiento. La polea está sujeta a una cadena que cuelga del techo. Determinar:

  1. La tensión de la cuerda.
  2. La tensión de la cadena.

Desarrollo

Datos:

P1 = P2 = 10 N

Fórmulas:

P = m·g

∑F = 0 (condición de equilibrio)

Condición de equilibrio: La sumatoria de los momentos de las fuerzas debe ser nula:

Solución

Primero realizamos un esquema para visualizar correctamente el enunciado:

a.

Realizamos el diagrama del cuerpo libre para una de las cuerdas:

Planteamos las condiciones de equilibrio:

∑F = 0

P1 - T1 = 0

Despejamos T1:

T1 = P1

Reemplazamos por el valor de P:

T1 = 10 N

El mismo resultado se obtendrá para T2:

Resultado, tensión de la cuerda es:

T1 = T2 = 10 N

b.

Realizamos el diagrama del cuerpo libre para la cadena:

Planteamos las condiciones de equilibrio:

∑F = 0

P - T = 0

En éste caso el peso P es la suma de los pesos que cuelgan de las cuerdas:

P = P1 + P2

P = 10 N + 10 N

P = 20 N

Despejamos la tensión T:

T = P

Resultado, tensión de la cadena es:

T = 20 N

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Signos utilizados en las fórmulas y cálculos:

  • Signo separador de miles: punto (.)
  • Signo separador decimal: coma (,)
  • Signo de multiplicación: punto medio (·) o × (para producto vectorial)
  • Signo de división: barra (/) o dos puntos (:)

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