Tarjetas de Problemas Resueltos de Equilibrio Estático
Problemas Resueltos de Equilibrio Estático: Guía Completa
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Estática y fuerzas en cuerdas y planos inclinados
10 tarjetas
Tarjeta 1
Pregunta: En el sistema con tres cuerdas formando un triángulo y un objeto colgando verticalmente, ¿qué relación tiene la tensión T3 con el peso W del objeto?
Respuesta: T3 = W (la cuerda vertical soporta todo el peso).
Tarjeta 2
Pregunta: Si dos cuerdas forman ángulos θ1 y θ2 con la horizontal y sostienen un objeto en equilibrio junto con la cuerda vertical, ¿cuáles son las ecuaciones d
Respuesta: ΣFx: T1 cosθ1 - T2 cosθ2 = 0; ΣFy: T1 sinθ1 + T2 sinθ2 - W = 0.
Tarjeta 3
Pregunta: Deriva la expresión para T1 en función de W, θ1 y θ2 en el sistema de tres cuerdas en equilibrio.
Respuesta: T1 = W cosθ2 / (cosθ1 sinθ2 + cosθ2 sinθ1).
Tarjeta 4
Pregunta: Deriva la expresión para T2 en función de W, θ1 y θ2 en el sistema de tres cuerdas en equilibrio.
Respuesta: T2 = W cosθ1 / (cosθ1 sinθ2 + cosθ2 sinθ1).
Tarjeta 5
Pregunta: Aplicando las fórmulas anteriores, ¿cuáles son las tensiones si W=100 N y los ángulos con el techo son 50° y 40°?
Respuesta: T3 = 100 N; T1 ≈ 76.6 N; T2 ≈ 64.28 N.
Tarjeta 6
Pregunta: En un plano inclinado sin fricción con pendiente θ, si un objeto de peso W está atado y el sistema con un bloque vertical está en equilibrio, ¿qué rel
Respuesta: T = componente del peso paralela al plano = W cos(90° - θ). (También la normal n = W sin(90° - θ)).
Tarjeta 7
Pregunta: ¿Cómo se calcula el peso del bloque W2 que mantiene en equilibrio a un objeto de peso W sobre un plano inclinado sin fricción y pendiente θ?
Respuesta: W2 = W cos(90° - θ).
Tarjeta 8
Pregunta: Si un objeto de 50 N está sobre un plano inclinado de 40° sin fricción y el sistema está en equilibrio con un bloque al otro extremo de la cuerda, ¿cu
Respuesta: W2 = 50 N · cos(50°) ≈ 32.14 N.
Tarjeta 9
Pregunta: En el problema con plano inclinado, ¿qué supone la condición "sin fricción" respecto a las fuerzas sobre el objeto?
Respuesta: Que no hay fuerza de fricción paralela al plano; las fuerzas horizontales/paralelas se reducen a la componente del peso y la tensión.
Tarjeta 10
Pregunta: Para un plano inclinado de 30° y un bloque de 100 N en equilibrio conectado por una cuerda y polea, ¿qué se pide calcular según el enunciado final?
Respuesta: Determinar el peso del objeto sobre el plano que mantiene equilibrio con el bloque de 100 N (usar la relación W2 = W cos(90° - θ)).