MOMENTO DE UNA FUERZA TORQUE EJERCICIOS CON RESPUESTAS DE FÍSICA PREUNIVERSITARIA PDF
El estudio del presente capítulo nos muestra que la primera condición de equilibrio (equilibrio de traslación) no es suficiente para garantizar el equilibrio de un cuerpo o sistema
Se requiere de una segunda condición, la cual estará relacionada con los efectos o posibles efectos de rotación que puede generar una fuerza al actuar sobre un cuerpo.
Cuando una fuerza actúa sobre un cuerpo, puede producir diversos efectos:
• Alterar su movimiento de traslación.
• Alterar su forma (deformarlo).
• Producir movimiento de rotación.
En el presente capítulo analizaremos el efecto de rotación que experimenta un cuerpo debido a la acción de una fuerza.
PROBLEMA 1 :
Marque lo que corresponda:
1. Sumatoria de fuerzas igual a cero.
2. Sumatoria de momentos igual a cero.
3. Segunda condición de equilibrio.
4. Sumatoria de fuerzas y sumatoria de momentos igual a cero.
5. Equilibrio de una partícula.
6. Equilibrio de un cuerpo rígido.
a) 1–6 y 2–3
b) 4–6 y 1–5
c) 1–3 y 2–5
d) 5–6 y 4–5
e) 1–4 y 4–6
Rpta. : "B"
PROBLEMA 2 :
Indique la secuencia correcta de verdad (V) o falsedad (F) respecto de las siguientes afirmaciones.
I) Toda fuerza genera rotación.
II) El momento de una fuerza depende del punto elegido como centro de momento.
III) Si la línea de acción de la fuerza no pasa por el centro de momentos, la fuerza genera rotación.
A) VVV
B) FVV
C) VFF
D) FVF
E) FFF
Rpta. : "B"
PROBLEMA 3 :
La llave de rueda es una herramienta utilizada a menudo por los mecánicos de la industria automotriz para aflojar y apretar manualmente las tuercas de las ruedas de los automóviles. Cuanto más larga es esta llave, menor será la fuerza para sacar la tuerca, lo que constituye una ventaja mecánica. Si la llave tiene 40 cm de largo y para sacar una tuerca se requiere 8 N . m de torque, determine la mínima fuerza que se debe ejercer a la llave para lograr el objetivo.
A) 10 N
B) 15 N
C) 20 N
D) 30 N
E) 40 N
Rpta. : "C"
PROBLEMA 4 :
Una aplicación del principio de la palanca la tenemos en el torno, el cual es utilizado para sacar agua de pozos de gran profundidad. Se trata de una máquina simple constituida por un cilindro que gira sobre un eje que lo atraviesa longitudinalmente; al cilindro se le fija una cuerda para sacar la carga de agua y una manivela para hacerlo girar. Considere un torno con un cilindro cuyo diámetro es 50 cm, y una manivela cuyo brazo tiene 80 cm. Determine la fuerza que se debe aplicar para sacar 20 litros de agua a rapidez constante.
( g=10 m/s²).
A) 20,7 N
B) 38,8 N
C) 62,5 N
D) 70,8 N
E) 30 N
Rpta. : "C"
Siempre que queramos determinar las distancias perpendiculares a la línea de acción de una fuerza y no tengamos ángulos conocidos, debemos recurrir a la geometría y a través del teorema de Thales aprovechar la proporcionalidad de lados.
Cuando se escoge un punto como centro de momentos, ya no es necesaria graficar la fuerza que actúa en dicho punto porque su efecto de rotación se anula.
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