Test sobre Sistemas de Fuerzas y Equilibrio

Pregunta 1: ¿Se incluye en los materiales de estudio la composición de sistemas de fuerzas paralelas de igual sentido?

A. Ano

B. Ne

Explicación: Los ejercicios 11a y 11c de los materiales de estudio solicitan componer sistemas de fuerzas paralelas de igual sentido.

Pregunta 2: Para el sistema plano de fuerzas concurrentes F1=(100;-30) N, F2=(-30;-200) N y F3=(-400;-160) N, la fuerza equilibrante es (-330;-390) N.

A. Ano

B. Ne

Explicación: La fuerza resultante del sistema se calcula sumando las componentes de cada fuerza: Rx = 100 N - 30 N - 400 N = -330 N y Ry = -30 N - 200 N - 160 N = -390 N. Por lo tanto, la fuerza resultante es R = (-330; -390) N. La fuerza equilibrante es la opuesta a la fuerza resultante, es decir, E = -R. Así, la fuerza equilibrante es (330; 390) N, y no (-330;-390) N.

Pregunta 3: Según los problemas de cálculo de tensiones en cuerdas o cables presentados en los materiales de estudio, ¿cuál es la condición fundamental que se menciona para los sistemas al momento de calcular dichas tensiones?

A. El sistema debe estar en movimiento con velocidad variable.

B. El sistema debe encontrarse en equilibrio.

C. Las fuerzas aplicadas deben ser exclusivamente de empuje.

D. La fuerza neta que actúa sobre el sistema debe ser diferente de cero.

Explicación: Los problemas 12 al 16 en los materiales de estudio, que se centran en el cálculo de tensiones, establecen explícitamente que 'el sistema... se encuentra en equilibrio'.

Pregunta 4: Dado el sistema plano de fuerzas concurrentes al origen de coordenadas que se encuentra en equilibrio: 𝐹 1 ⃗⃗⃗ = ( 𝐹 1𝑥 ; 200) N, 𝐹 2 ⃗⃗⃗ = (200N; 300°), 𝐹 3 ⃗⃗⃗ = (300N; 𝐹 3𝑦 ) N, y 𝐹 4 ⃗⃗⃗ = (100N; 135°). Determinar el valor de la componente 𝐹 1𝑥.

A. -329.3 N

B. 329.3 N

C. -97.5 N

D. 97.5 N

Explicación: Para que un sistema de fuerzas concurrentes esté en equilibrio, la suma de sus componentes en X y en Y debe ser cero. Calculamos las componentes en X de cada fuerza: 𝐹 1𝑥 = 𝐹 1𝑥 N, 𝐹 2𝑥 = 200 ⋅ cos(300°) = 200 ⋅ 0.5 = 100 N, 𝐹 3𝑥 = 300 N (interpretando la notación como la componente X de 𝐹 3 ), 𝐹 4𝑥 = 100 ⋅ cos(135°) = 100 ⋅ (-0.707) = -70.7 N. Sumamos las componentes en X e igualamos a cero: ∑𝐹𝑥 = 𝐹 1𝑥 + 100 N + 300 N + (-70.7 N) = 0. Esto resulta en 𝐹 1𝑥 + 329.3 N = 0, por lo tanto, 𝐹 1𝑥 = -329.3 N.

Pregunta 5: Para colocar una pesada caja sobre un camión, la tensión de la cuerda horizontal que la sostiene es de 1800N.

A. Ano

B. Ne

Explicación: El problema 17 del material de estudio especifica que la tensión de la cuerda horizontal para colocar la caja sobre el camión es de 600N, no de 1800N.