PROBLEMAS DE EQUILIBRIO ESTATICO PROBLEMA N° O1 Un sube y baja consiste de un tablón uniforme de masa M y longitud l que sostiene en reposo a un padre y su hija con masas mf y md, respectivamente, como se muestra en la figura. El soporte (llamado punto de apoyo) está bajo el centro de gravedad del tablón, el padre a una distancia d del centro y la hija a una distancia l/2 del centro. SOLUCIÓN:

PROBLEMA N° 02 Una viga horizontal uniforme con una longitud de 8.00m y un peso de 200 N se une a una pared mediante una junta articulada. Su extremo lejano está sostenido mediante un cable que forma un ángulo de 53.0° con la viga (figura). Una persona de 600 N está de pie a 2.00 m de la pared. Encuentre la tensión en el cable así como la magnitud y dirección de la fuerza que ejerce la pared en la viga. SOLUCIÓN:

PROBLEMA N° 03 Una escalera uniforme de longitud l descansa contra una pared vertical lisa (figura). La masa de la escalera es m y el coeficiente de fricción estático entre la escalera y el suelo de μs=0,40. Encuentre el ángulo mínimo θmin en el que la escalera no se desliza. SOLUCIÓN:

PROBLEMAS DE PROPIEDADES ELÁSTICAS DE LOS SÓLIDOS. PROBLEMA N° 04 En el ejemplo. 8.2 se analizó un cable utilizado para sostener a un actor que se balanceaba hacia el escenario. Suponga ahora que la tensión en el cable es 940 N cuando el actor alcanza el punto más bajo. ¡Qué diámetro debe tener un cable de acero de 10 m de largo si no se quiere que se estire más de 0.50 cm bajo estas condiciones? SOLUCIÓN:

PROBLEMA N° 05 Compresión de una esfera de latón Una esfera de latón sólida inicialmente está rodeada de aire, y la presión del aire que se ejerce sobre ella es 1.0 x 105 N/m2 (presión atmosférica normal). La esfera se sumerge en el océano a una profundidad donde la presión es 2.0 x 107 N/m2. El volumen de la esfera en el aire es 0.50 m3. ¿Por cuánto cambia el volumen una vez que la esfera se sumerge? SOLUCIÓN:

PROBLEMA N° 06 Esfuerzo y deformación por tensión Una varilla de acero de 2.0 m de longitud tiene un área transversal de 0.30 cm2. La varilla se cuelga por un extremo de una estructura de soporte y, después, un torno de 550 kg se cuelga del extremo inferior de la varilla. Determine el esfuerzo, la deformación y el alargamiento de la varilla. SOLUCIÓN:

PROBLEMA N° 07 Esfuerzo y deformación por volumen Una prensa hidráulica contiene 0.25 m3 (250 L) de aceite. Calcule la disminución de volumen del aceite cuando se somete a un aumento de presión Δp = 1.6 x 107 Pa (unas 160 atm o 2300 psi). El módulo de volumen del aceite es B = 5.0 x 109 Pa (unas 5.0 x 104 atm) y su compresibilidad es k = 1/B = 20 x 10-6 atm-1. SOLUCIÓN:

PROBLEMA N° 08 Esfuerzo y deformación por corte Suponga que el objeto de la figura 11.17 es la placa base de latón de una escultura exterior, que experimenta fuerzas de corte causadas por un terremoto. La placa cuadrada mide 0.80 m por lado y tiene un espesor de 0.50 cm. ¿Qué fuerza debe ejercerse en cada borde, si el desplazamiento x (véase la figura 11.17) es de 0.16 mm? SOLUCIÓN: