Portafolio CAP 3

1
Programa reconocido como

sustancialmente equivalente por el
Canadian Engineering Acreditation Board
(CEAB)
IM-0207 MECNICA I
PROBLEMAS PARA PORTAFOLIO
Problema #1
Si F = 100 N, determine el momento con
el cual se est atornillando;
a) tubo OA en O,
b) tubo OB en B.
F
O
150mm
CAPITULO 3
60
x
300mm
-F
A
200mm
150mm
0,5 m
200mm
Problema #2
La ventana mostrada en la figura se mantiene abierta por
medio de la barra OC de largo 0.50m. Si la ventana pesa 74 N
y la fuerza del peso pasa por el centro de la ventana G
determine:
a) Cual es el momento que produce el peso sobre el eje de
las bisagras en A y B?
b) Cul es la fuerza en la barra OC si debe producir un
momento con respecto al eje de las bisagras igual y
opuesto al momento que produce el peso?
G
0,8 m
F
C
4m
O
1m
2m
Problema #3
La fuerza F, de magnitud 50 N, est dirigida del punto
B hacia el punto C. Determine:
a) momento que produce F con respecto al punto 0,
b) momento que produce F con respecto al eje 0A,
c) distancia mnima entre el punto 0 y la lnea de
accin de F,
d) distancia mnima entre el eje 0A y la lnea de
accin de F.
2m
4m
1m
Telfonos: 2511-5610, 2511-4548, fax 2211-5610Sitio Web www.eim.ucr.ac.cr

Pie de Pgina

(CEAB)
Problema #4
Si F = 250 N, determine el momento de F respecto al eje que

es perpendicular al plano ABC y que pasa por el punto 0.
4m
x
3m
B
y
3m
Problema #5
500 mm
F
B
150 mm
D
C
z
30
Una fuerza vertical F de 80N se aplica al extremo

de la llave en el punto D. Tanto la llave como la
tubera se localizan en el plano xz. Determine:
a. el momento con el cual la fuerza F
atornilla al tubo AB a la pared del plano xy
b. el momento con el cual atornilla al tubo
BC en el codo en B.
200 mm
F2
F1
Problema #6
Las fuerzas F1=2,5kN y F2=3,2kN son paralelas a los
ejes z y x respectivamente. Determine la tensin que
debe ejercer el cable AB para que el momento con
respecto al eje z de la resultante de las fuerzas en
A, no exceda los 6.0 kN m.
4,0 m
x
3,0 m
2,5 m

Pie de Pgina

(CEAB)
Problema #7
y
A
300N
M
2m
200N
O
1m
45
3m
En el sistema de fuerzas mostrado, P tiene la

magnitud de 150 N y est en el plano xz, y el
momento M es normal al plano ABC. Las
fuerzas de 200N y 300N son verticales.
Determine:
a) el valor que debe tener M para que el
sistema pueda convertirse a un sistema de
fuerza nica.
b) el valor de esta fuerza nica.
c) el punto de interseccin de la lnea de
accin de la fuerza nica con el plano yz.
y
z
250mm
200mm
Problema #8
A
Una pieza de metal sometida a tres fuerzas se

dobla en la forma indicada en la figura. 100mm
Reemplace las tres fuerzas por una llave de
torsin equivalente y determine:
a) la magnitud y la direccin de la 100mm
resultante R,
z
b) el paso de la llave de torsin y
c) el punto donde el eje de la llave de
torsin interseca al plano yz.
200N
100N
100N
y
180N
Problema # 9
P
1,25 m
0,50 m
Sobre la estructura mostrada actan

la fuerza de 180N y el par formado
por las fuerzas P y Q.
Si P = Q = 45N, reemplace este
sistema por una fuerza resultante
equivalente R y especifique el punto
0,75 m

Pie de Pgina

(CEAB)
donde la lnea de accin de la fuerza resultante interseca al eje z.

Pie de Pgina

(CEAB)
Problema #10
y
4
C
A
6
2
x
d
La tensin en el cable AB es de 140 lb y la tensin en el cable CD es de 70 lb. Suponga que se

desea reemplazar los dos cables con un slo cable EF tal que la fuerza ejercida sobre la pared en
E sea equivalente a las dos fuerzas ejercidas por los cables AB y CD sobre las paredes en A y C.
Determine:
a) la tensin en el cable EF y
b) las distancias a, b, c y d
Problema #11
y
A
5m
3m
C
E
Sobre el poste ABC, se tensa la cuerda que pasa a

travs de aros sin friccin en la configuracin
mostrada. La cuerda hace la trayectoria AFABECD.
La tensin de la cuerda es de 100N.
Convierta el sistema de fuerzas que ejerce la cuerda
sobre el poste, en un sistema fuerza-par equivalente
en C, y calcule:
a) La fuerza resultante R,
b) El momento par resultante Mc
c) Transforme el sistema fuerza-par en un
sistema torsor nico y calcule:
d) El paso del torsor,
F
e) El punto donde la lnea de accin de torsor
x
cruza el plano xz.
4m
6m

Pie de Pgina

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Si F = 250 N, determine el momento de F respecto al eje que

Una fuerza vertical F de 80N se aplica al extremo

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En el sistema de fuerzas mostrado, P tiene la

Una pieza de metal sometida a tres fuerzas se

Sobre la estructura mostrada actan

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donde la lnea de accin de la fuerza resultante interseca al eje z.

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La tensin en el cable AB es de 140 lb y la tensin en el cable CD es de 70 lb. Suponga que se

Sobre el poste ABC, se tensa la cuerda que pasa a

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