MAQUINAS SIMPLES Y CUPLA PARA 3º

MÁQUINAS SIMPLES

          Son dispositivos o herramientas que realizan trabajo, basadas en el concepto de momento de fuerzas.

Palancas

          Un cuerpo rígido con un punto de apoyo fijo "o" sometido a la acción de dos fuerzas P y R que tienden a hacerlo girar, constituye una palanca. La condición de equilibrio establece que el momento de la potencia P respecto del punto de apoyo "o" debe ser igual al momento de la resistencia R respecto del mismo punto.

          Hay tres tipos de palanca según la posición relativa de P, R y "o":

M_P = M_R

P x bp = R x br

            Se define la multiplicación de la palanca ( d ) como el cociente entre el brazo de potencia y el brazo de resistencia,

d = bp / br

Ejemplos de palancas:

·        1º género: pinza, tijera, sube y baja.

·        2º género: carretilla.

·        3º género: caña de pescar.

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Ej.1: Calcular la fuerza necesaria para levantar dos bolsas de arena de 50 kgf c/u mediante los siguientes dispositivos:

a)     Una carretilla de 2 m de largo en la cual el centro de la caja se encuentra a 50 cm de la rueda.

b)     Una tabla de 2.4 m de largo apoyada sobre una piedra a modo de palanca de primer género si la piedra se encuentra a 30 cm del extremo donde están las bolsas.      

Ej.2: ¿Qué cantidad de ladrillos de 250 g c/u podrá llevar un obrero en una carretilla de 16.5 kgf con una fuerza máxima de 75 kg  sabiendo que la longitud de la carretilla es de 1,5 m y el centro de la caja se encuentran a 60 cm del eje de la rueda?.

Rta:684 ladrillos

Ej.3: ¿ Qué fuerza se deberá realizar para levantar un automóvil de 950 kg con un gato (crique) sujeto a 5 cm del zócalo con una palanca de 50 cm?

Rta: 95 kgf

MOMENTO DE UNA FUERZA

Se llama momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro alrededor de un punto.  Cuando empujas una puerta, ésta gira alrededor de las bisagras. Pero en el giro de la puerta interviene tanto la intensidad de la fuerza como la distancia de la fuerza a la línea de las bisagras. 

El momento de una fuerza  es igual al producto de la intensidad de la fuerza por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.     M = F´d

Resolver:

 1) Determinar la intensidad de la fuerza F4

 

2-Con los datos del croquísta, indique a que distancia estará la fuerza F₂.

EJERCICIOS DE ESTATICA PARA 3º

ESTATICA. EJERCICIOS

1- Calcula analíticamente y gráficamente la resultante de las siguientes fuerzas colineales de igual sentido:

a)  2N,  5N hacia la derecha         c) 4N,  6N hacia la izquierda        e) 3N,  5N hacia la izquierda         

b)  6N,  8N hacia arriba                d) 12N,  20N hacia la derecha        f) 30N,  20N hacia abajo     

2-  Calcula analíticamente y gráficamente la resultante de las siguientes fuerzas colineales de sentido contrario. La primera actúa hacia la derecha y la segunda actúa hacia la izquierda.

a)  2N,  5N.          b) 4N,  6N.          c) 3N,  5N.          d) 6N,  8N.          e) 12N,  20N.        

 f) 30N,  20N,    

3- Siete niños divididos en dos bandas tiran de los extremos de una soga dispuestos tres de un lado y cuatro del otro. En el primer bando los niños ejercen fuerzas de 35 kgf, 40kgf y 50 kgf cada uno, mientras que en el otro las fuerzas ejercidas son de 18 kgf, 23kgf y 81 kgf. Que banda gana y con que fuerza arrastra a los otros?

4- Tres hombres deben mover un camión tirando de una soga. Si las fuerzas ejercidas son de 80 kgf, 78 kgf y 110 kgf. Cual es la fuerza actuante sobre el movil?

 

5- Calcula gráficamente la resultante de las siguientes fuerzas concurrentes. Método paralelogramo.

a)  2N,  5N con ángulo de 30^o.      b) 4N,  6N con ángulo de 40^o.    c) 3N,  4N con ángulo de 50^o.      

6-  Calcula la resultante de las siguientes fuerzas paralelas que actúan en el mismo sentido. La primera a la izquierda y la segunda a la derecha

a) 8N  y 12N separadas 5cm.          c) 25N  y  15N separadas 4cm.   e) 4N  y  6N separadas 3cm.

b) 10N  y  14N separadas 6cm.     d) 20N  y  30N separadas 5cm   f) 3N  y  9N separadas 2.5cm.

7-  Calcula la resultante de las siguientes fuerzas paralelas que actúan en sentidos contrarios. La primera arriba, izquierda y la segunda abajo derecha

a) 6N  y 4N separadas 6cm.          c) 5N  y  10N separadas 5cm.      e) 7N  y  9N separadas 4cm.

b) 12N  y  14N separadas 4cm.     d) 2N  y  5N separadas 3cm.          f) 6N  y  9N separadas 3cm

8- Calcular analíticamente la resultante de las siguientes fuerzas concurrentes. Por el método paralelogramo y poligonal.

a- 15 N                                 b- 80N                   c- 550N                     d- 1500N

    20 N                                     40N                       750N                          500 N

    10 N                                     100N                     250 N                         2000 N

                                                                               450 N                          100