Problemas Proyecto

ESTÁTICA PROBLEMAS DE TRABAJO INDIVIDUAL. PRIMER PARCIAL CONSIDERACIONES DE ENTREGA: Utilizar hojas tamaño carta con problemas por ambos lados. 5% Utilizar hojas no recicladas, no engargoladas, no encuadernadas, sin folder. Solo una o dos grapas. 5% Colocar una hoja de presentación al inicio. 5% Escribir a mano el procedimiento con letra pequeña, con pocos espacios. 5% Todos los problemas deben contener el enunciado junto con la solución. 10% Desarrollo: El total de los problemas con todo el procedimiento justificado. 70% Total de calificación 100% Entrega de problemas después de la clase límite, pero el mismo día de entrega. -10% Entrega de problemas el siguiente día de la entrega. -30% Entrega después del siguiente día de la entrega y antes de la captura de calificaciones. -50% Nota: Los enunciados no tienen que estar escritos a mano, pueden ser impresos o en fotocopia, recortados y pegados en cada uno de los problemas. LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Pytel y Kiusalaas. 3ra. Edición. P1.24. La fuerza aerodinámica total que actúa sobre un aeroplano tiene una magnitud de 6250 lb. Calcule sus componentes vertical y horizontal.

LIBRO: Mecánica vectorial para ingenieros. Estática. Beer, Johnston, Eisenberg. 9na. Edición. P2.99. Tres cables son usados para amarrar el globo que se muestra en la figura. Si la tensión en el cable AB es de 259 N, determine la fuerza vertical P que ejerce el globo en A. P2.100. Tres cables son usados para amarrar el globo que se muestra en la figura. Si la tensión en el cable AC es de 444 N, determine la fuerza vertical P que ejerce el globo en A. P2.101. Tres cables son usados para amarrar el globo que se muestra en la figura. Si la tensión en el cable AD es de 481 N, determine la fuerza vertical P que ejerce el globo en A. P2.102. Tres cables son usados para amarrar el globo que se muestra en la figura. Sabiendo que el globo ejerce una fuerza vertical de 800 N en A, determine la tensión en cada cable.

P3.84. Un dirigible se amarra mediante un cable sujeto a la cabina en el punto B. Si la tensión en el cable es de 1040 N, reemplace la fuerza ejercida por el cable B con un sistema equivalente formado por dos fuerzas paralelas aplicadas en A y C.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Meriam y Kraige. 7ma. Edición. P2.18. La relación de la fuerza de sustentación L a la fuerza de arrastre D para la superficie de sustentación simple es L/D=10. Si la fuerza de sustentación en una sección de la superficie de sustentación es 50 lb, calcule la magnitud de la fuerza resultante R y el ángulo  respecto a la horizontal.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Bedford y Flower. 5ta. Edición. P2.10. Las fuerzas que actúan sobre el planeador están representados por tres vectores. La fuerza de sustentación L y la de resistencia D son perpendiculares. La magnitud del peso W es de 500 lb. La suma de las fuerzas de W + L + D = 0. Determine gráficamente las magnitudes de la sustentación y la resistencia.

P2.21. Las fuerzas que actúan sobre el planeador son su peso W = – 500 j lb, el arrastre D = – 200 i + 100 j lb y la sustentación L. La suma de las fuerzas es W + L + D = 0. Determinar los componentes y la magnitud de L.

P2.25. El motor del misil ejerce una fuerza F = 260 kN. (a) Exprese F en términos de sus componentes utilizando el sistema de coordenadas mostrado. (b) La masa del misil es de 8800 kg. Determinar la magnitud de la resultante de las fuerzas ejercidas por el motor y el peso del misil.

P2.52. El peso total del hombre y parapente es W = 230 lb. La fuerza de resistencia D es perpendicular a la fuerza de sustentación L. Si la suma vectorial de las tres fuerzas es cero, ¿cuáles son las magnitudes de L y D?

P2.71. Los motores del avión ejercen una fuerza de empuje T total de 200 kN de magnitud. El ángulo entre T y el eje x es de 120º, y el ángulo entre T y el eje y es de 130º. La componente z de T es positiva. (a) ¿Cuál es el ángulo entre la T y el eje z? (b) Expresar T en términos de sus componentes.

P2.77. Los astronautas en el transbordador espacial utilizan el radar para determinar la magnitud y cosenos de dirección de los vectores de posición de dos satélites A y B. El vector rA desde el transbordador al satélite A tiene una magnitud de 2 km y cosenos de dirección cosx=0.768, cosy=0.384 y cosz=0.512. El vector rB desde el transbordador al satélite B tiene magnitud de 4 km y cosenos dirección cosx=0.743, cosy=0.557 y cosz=–0.371. ¿Cuál es la distancia entre los satélites?

P2.80. Los observadores en A y B utilizan teodolitos para medir la dirección desde sus posiciones a un cohete en vuelo. Si las coordenadas de la posición del cohete en un instante dado son (4, 4, 2) km, determine los cosenos directores de los vectores de rAR y rBR que los observadores podrían medir en ese instante.

P2.81. Supongamos que las coordenadas de la posición del cohete son desconocidos. En un instante dado, la persona en A determina que los cosenos de dirección de rAR son cosx=0.535, cosy=0.802 y cosz=0.267, y la persona en B determina que los cosenos de dirección de rBR son cosx=–0.576, cosy=0.798 y cosz=–0.177. ¿Cuáles son las coordenadas de la posición del cohete en ese instante?

P2.110. Los astronautas en el transbordador espacial utilizan el radar para determinar la magnitud y cosenos de dirección de los vectores de posición de dos satélites A y B. El vector rA desde el transbordador al satélite A tiene una magnitud de 2 km y cosenos de dirección cos x = 0.768, cos y = 0.384 y cos z = 0.512. El vector rB desde el transbordador al satélite B tiene magnitud de 4 km y cosenos dirección cos x = 0.743, cos y = 0.557 y cos z = – 0.371. ¿Cuál es el ángulo  entre los vectores rA y rB?

P2.113. En el instante mostrado, el vector de empuje del Harrier es T = 17000i + 68000j – 8000k N y su vector de velocidad es v = 7.3i + 1.8j – 0.6k m/s. La cantidad P = |TP||v| donde TP es la componente de vector de T paralelo a v, es la potencia que se transfiere al avión desde su motor. Determinar el valor de P.

P3.39. Mientras trabajaba en otra exposición, un moderador en la Institución Smithsonian tira del avión Voyager suspendido, a un lado, atando tres cables horizontales como se muestra. La masa de la aeronave es 1250 kg. Determine las tensiones en los segmentos de cable AB, BC y CD.

P3.72. La carga de 680 kg suspendida desde el helicóptero está en equilibrio. La fuerza de resistencia aerodinámica de la carga es horizontal. El eje Y es vertical, y el cable OA se encuentra en el plano XY. Determine la magnitud de la fuerza de resistencia y la tensión en el cable OA.

P3.73. Las coordenadas de los puntos de unión de los tres cables B, C y D son (– 3.3, – 4.5, 0) m, (1.1, – 5.3, 1) m y (1.6, – 5.4, – 1) m respectivamente. ¿Cuáles son las tensiones en los cables OB, OC y OD?

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Riley y Sturges. 1ra. Edición. P2.62. Sobre una avioneta en vuelo se ejercen, en la forma que se indica en la figura P2.62, cuatro fuerzas: su peso W, el empuje que le proporciona el motor FT, la fuerza de sustentación de las alas FL y la resistencia que opone el aire al movimiento FD. Determinar la resultante de las cuatro fuerzas y su recta soporte respecto al eje de la avioneta.

P3.33. El globo aerostático representado en la figura P3.33 está sujeto por tres cables de amarre. Si el empuje total del globo es de 3.75 kN, determinar la fuerza que ejerce sobre el globo cada uno de los tres cables.

SEGUNDO PARCIAL CONSIDERACIONES DE ENTREGA: Utilizar hojas tamaño carta con problemas por ambos lados. 5% Utilizar hojas no recicladas, no engargoladas, no encuadernadas, sin folder. Solo una o dos grapas. 5% Colocar una hoja de presentación al inicio. 5% Escribir a mano el procedimiento con letra pequeña, con pocos espacios. 5% Todos los problemas deben contener el enunciado junto con la solución. 10% Desarrollo: El total de los problemas con todo el procedimiento justificado. 70% Total de calificación 100% Entrega de problemas después de la clase límite, pero el mismo día de entrega. -10% Entrega de problemas el siguiente día de la entrega. -30% Entrega después del siguiente día de la entrega y antes de la captura de calificaciones. -50% Nota: Los enunciados no tienen que estar escritos a mano, pueden ser impresos o en fotocopia, recortados y pegados en cada uno de los problemas. LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Pytel y Kiusalaas. 3ra. Edición. P4.58. Un operador de máquinas produce la tensión T en la barra de control mediante la aplicación de la fuerza P sobre el pedal en A. Determinar la fuerza P más grande si la magnitud de la reacción del pasador en B está limitada a 1.8 kN. Despreciar la masa del mecanismo.

P4.127. Cuando se suspende de dos cables, el cohete permanece en posición de equilibrio como se muestra. Determinar la distancia x en que se localiza G, el centro de gravedad del cohete.

P4.130. Encontrar la fuerza P necesaria para (a) empujar, y (b) estirar el rodillo homogéneo de 40 kg sobre el borde.

LIBRO: Mecánica vectorial para ingenieros. Estática. Beer, Johnston, Eisenberg. 9na. Edición. P3.120. Dos poleas de 150 mm de diámetro, se montan en la línea sobre el eje AD. Las poleas y bandas en B y C se encuentran en planos verticales paralelos al plano YZ. Reemplace las fuerzas de las bandas y muéstrelas en un sistema fuerza-par equivalente en A.

P3.148. Se sabe que la biela AB ejerce sobre la manivela BC una fuerza de 1.5 kN dirigida a lo largo de la línea central de AB hacia abajo y hacia la izquierda. Determinar el momento de fuerza alrededor de C.

P4.94. Dos correas de transmisión pasan por las poleas soldadas a un eje soportado por los cojinetes en B y D. La polea en A tiene un radio de 2.5 cm y la polea en C tiene un radio de 2 pulg. Sabiendo que el sistema gira a razón constante, determinar: (a) la tensión T, (b) las reacciones en B y D. Supongamos que el cojinete en D no ejerce ningún empuje axial y deprecie los pesos de las poleas y ejes.

P4.95. Una palanca de 200 mm y una polea de 240 mm de diámetro se sueldan al eje BE que se apoya sobre los cojinetes en C y D. Si una carga de 720 N vertical se aplica en A cuando la palanca está en posición horizontal, determine (a) la tensión en el cable, (b) las reacciones en C y D. Suponga que el cojinete en D no ejerce ningún empuje axial.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Hibbeler. 12va. Edición. P4.50. Una fuerza horizontal de 20 N se aplica perpendicular al mango de la llave como se muestra. Determinar la magnitud y los ángulos coordenados de dirección del momento creado por esta fuerza con respecto al punto O.

P4.95. A partir de cálculos de carga se determina que el ala se somete a dos momentos Mx = 17 kip·ft y My = 25 kip·ft. Determine el par de momentos resultantes creados por las ejes x y y. Los ejes se encuentran todos en el mismo plano horizontal.

P4.157. La fuerza de sustentación a lo largo del ala de un avión a reacción consiste en una distribución uniforme a lo largo de AB, y una distribución semiparabólica a lo largo de BC con origen en B. Reemplazar esta carga por una sola fuerza resultante y especifique su ubicación medida desde el punto A.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Meriam y Kraige. 7ma. Edición. P2.35. Calcular el momento de la fuerza de 250 N en el mango de la llave inglesa alrededor del centro del perno.

P2.38. Una fuerza F de 60 N de magnitud se aplica a la rueda dentada. Determine el momento de F sobre el punto O.

P2.53. El seguidor de resorte A se apoya sobre la parte circular de la leva mientras que el lóbulo de la leva levanta al émbolo. La fuerza requerida para levantar el émbolo es proporcional a su movimiento vertical h desde su posición más baja. Para fines de diseño determine el ángulo  para el cual el momento de la fuerza de contacto de la leva alrededor del cojinete S es máximo. En la vista ampliada del contacto, desprecie la distancia entre el punto de contacto B real y el extremo C del lóbulo.

P2.56. El balancín BD de un motor de automóvil es soportado por un eje sin rotación en C. Si el valor de la fuerza ejercida por la varilla de empuje AB en el brazo del balancín es 80 lb, determinar la fuerza que el vástago de la válvula DE debe ejercer en D para que el momento resultante alrededor del punto C sea cero. Calcular la resultante de estas dos fuerzas ejercidas sobre el brazo del eje del balancín. Tenga en cuenta que los puntos B, C y D se encuentran en una línea horizontal y que tanto la varilla de empuje y el vástago de la válvula ejercen fuerzas a lo largo de sus ejes.

P2.64. Como parte de una prueba, los dos motores del avión se aceleran y los sentidos de las hélices se ajustan de manera que apunten en los ejes de la proa y la popa como se indican. ¿Qué fuerza F debe ser ejercida por el suelo sobre cada una de las ruedas principales frenadas en A y B para contrarrestar el efecto de giro de los dos ejes de hélice? Desprecie los efectos de la rueda frontal C, la cual es libre de giro y sin freno.

P2.90. Un avión de pasajeros tiene cuatro motores a reacción, cada uno produce 90 kN de empuje hacia adelante, se encuentra en un vuelo a velocidad constante cuando el motor número 3 falla de repente. Determine y localice la resultante de los tres vectores de empuje de los motores restantes. Tratar esto como un problema en dos dimensiones.

P2.91. Las direcciones de los dos vectores de empuje de un avión experimental se pueden cambiar independientemente de la dirección de avance convencional dentro de unos límites. Para la configuración de empuje mostrada, determine el sistema equivalente fuerza-par en el punto O. A continuación reemplace este sistema fuerza-par por una sola fuerza y especifique el punto en el eje x a través del cual pasa la línea de acción de ésta resultante. Estos resultados son de vital importancia para evaluar el rendimiento del diseño.

P2.92. Determine las intersecciones de los ejes X, Y y la línea de acción de la resultante de las tres cargas aplicadas a la caja de engranajes.

P2.95. Como parte de una prueba de diseño, la rueda dentada de accionamiento del árbol de levas se fija y luego las dos fuerzas mostradas se aplican a una cierta longitud de la cinta envuelta alrededor de la rueda dentada. Encontrar la resultante de este sistema de dos fuerzas y determinar dónde la línea de acción corta a cada eje.

P2.130. Una fuerza de 50 lb se aplica al pedal de mando como se muestra. La fuerza se encuentra en un plano paralelo al plano xz y es perpendicular a BC. Determine los momentos de esta fuerza respecto al punto O y alrededor del eje OA.

P2.132. Un helicóptero se muestra aquí con determinada geometría tridimensional. Durante una prueba de tierra, una fuerza aerodinámica de 400 N se aplica al rotor en P tal como se muestra. Determinar el momento de esta fuerza respecto al punto O del fuselaje.

P2.135. Dos propulsores de 1.2 lb en el satélite no rotativo se disparan al mismo tiempo, como se muestra. Calcule el momento asociado a este par y diga sobre qué eje rotacional del satélite ocurrirá.

P2.136. Un transbordador espacial orbital está sujeto a empujones por cinco de los motores de su sistema de control de reacción. Cuatro de los empujes se muestran en la figura; el quinto empuje es de 850 N hacia arriba en la parte trasera derecha, simétrico al empuje de 850 N se muestra otro en la parte trasera izquierda. Calcule el momento de estas fuerzas sobre el punto G y muestre que las fuerzas tienen el mismo momento alrededor de todos los puntos.

P2.154. Las poleas están sometidos a las cargas que se muestran. Determine el sistema equivalente fuerza-par en el punto O.

P2.155. La nave espacial del problema. 2-135 se repite aquí. El plan consiste en disparar cuatro propulsores de 1.2 lb, como se muestra con el fin de girar la nave sobre su eje z, pero el propulsor en A falla. Determine el equivalente del sistema fuerza-par en G para los tres propulsores restantes.

P2.159. El avión comercial del problema. 2-90 se vuelve a dibujar aquí con información tridimensional suministrada. Si el motor 3 falla de repente, determine la resultante de los tres vectores de empuje de los motores restantes, cada uno de los cuales tiene una magnitud de 90 kN. Especifique las coordenadas Y y Z del punto por el que pasa la línea de acción resultante. Esta información podría ser crucial para los criterios del diseño de ejecución con motor descompuesto.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Bedford y Flower. 5ta. Edición. P4.26. Los propulsores del transbordador espacial ejercen dos fuerzas de magnitud F = 7.70 kN. ¿Qué momento ejercen los propulsores sobre el centro de masa G?

P4.144. En un instante particular, las fuerzas aerodinámicas distribuidos sobre la superficie del avión ejercen fuerzas verticales de 88 kN y 16 kN y un par en sentido antihorario de 22 kN·m como se muestra. Si se representan estas fuerzas y el par por un sistema que consiste en una fuerza F que actúe en el centro de masa G y un par M, ¿cuáles serán los valores de F y M? P4.145. Si se representan las dos fuerzas y el par que actúan sobre el avión por una sola fuerza F, ¿Cuál es el valor de F y su línea de acción dónde se intersecta con el eje x?

P4.163. El motor colocado encima del fuselaje del avión ejerce un empuje T0 = 16 kip, y cada uno de los motores bajo las alas ejercen un empuje TU = 12 kip. Las dimensiones son h = 8 ft, c = 12 ft y b = 16 ft. Si se representa a las tres fuerzas de empuje por una fuerza F que actúa en el origen O y un par M, ¿cuánto vale F y M?

P4.164. Considere el avión descrito en el problema 4.163 y supongamos que el motor bajo el ala derecha del piloto pierde empuje. (a) Si se representa a las dos fuerzas axiales restantes por una fuerza F que actúa en el origen O y un par M, ¿cuánto vale F y M? (b) Si se representa a las dos fuerzas axiales restantes por la única fuerza F, su línea de acción ¿en dónde intersecta al plano XY?

TERCER PARCIAL CONSIDERACIONES DE ENTREGA: Utilizar hojas tamaño carta con problemas por ambos lados. 5% Utilizar hojas no recicladas, no engargoladas, no encuadernadas, sin folder. Solo una o dos grapas. 5% Colocar una hoja de presentación al inicio. 5% Escribir a mano el procedimiento con letra pequeña, con pocos espacios. 5% Todos los problemas deben contener el enunciado junto con la solución. 10% Desarrollo: El total de los problemas con todo el procedimiento justificado. 70% Total de calificación 100% Entrega de problemas después de la clase límite, pero el mismo día de entrega. -10% Entrega de problemas el siguiente día de la entrega. -30% Entrega después del siguiente día de la entrega y antes de la captura de calificaciones. -50% Nota: Los enunciados no tienen que estar escritos a mano, pueden ser impresos o en fotocopia, recortados y pegados en cada uno de los problemas. LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Hibbeler. 12va. Edición. P5.27. Conforme se aplican los frenos de un avión, la rueda ejerce dos fuerzas en el extremo del tren de aterrizaje como se muestra. Determinar las componentes horizontal y vertical de la reacción en el pasador C y la fuerza en el elemento AB.

P5.36. Los estabilizadores A y B se utilizan para estabilizar la grúa al levantar grandes cargas. Si la carga a elevar es de 3 Mg, determinar el ángulo máximo del brazo de modo que la grúa no vuelque. La grúa tiene una masa de 5 Mg y el centro de masa en GC, mientras que el brazo tiene una masa de 0.6 Mg y el centro de masa en GB.

P5.40. El conjunto de plataforma que se muestra tiene un peso de 250 lb y el centro de gravedad en G1. Si se pretende soportar una carga máxima de 400 lb colocada en el punto G2, determine el menor contrapeso W que se deben colocar en B con el fin de evitar que la plataforma se vuelque.

P5.45. El monta cargas y el conductor tienen un peso total de 2500 lb con centro de gravedad en G. Si la grúa se requiere para levantar el tambor de 500 lb, determinar la reacción normal en ambos ruedas en A y ambas ruedas en B cuando el brazo está en la posición mostrada.

P5.46. El monta cargas y el conductor tienen un peso total de 2500 lb con centro de gravedad en G. Determinar la máxima masa del tambor que se puede levantar sin que la grúa se vuelque cuando el brazo se encuentra en la posición mostrada.

P5.47. El motor tiene un peso de 850 lb. Determine la fuerza que cada una de las cadenas ejerce sobre los soportes A, B, y C. Desprecie el tamaño de los ganchos y el espesor de la viga.

P5.50. El cable del cabrestante en un remolque se somete a una fuerza T=6 kN cuando el cable se dirige a =60º. Determine las magnitudes totales de la fuerza de fricción F del freno para las ruedas B del conjunto trasero y el total de las fuerzas normales de las dos ruedas delanteras A y las dos ruedas traseras B para el equilibrio. El remolque tiene una masa total de 4 Mg y centro de masa en G.

P5.51. Determinar la mínima fuerza T del cable y ángulo crítico  que hará que el remolque vuelque, es decir, para que la reacción normal en A sea cero. Suponga que el remolque frena y no se desliza en B. El remolque tiene una masa total de 4 Mg y centro de masa en G.

P5.61. Si el resorte BC no está estirado cuando =0º y la palanca acodada alcanza su posición de equilibrio cuando =15º, determinar la fuerza F aplicada perpendicularmente al segmento AD y las componentes horizontal y vertical de la reacción en el punto A. El resorte BC permanece en posición horizontal en todo momento debido al rodillo en el punto C.

P5.67. Debido a una desigual distribución de combustible en los tanques laterales de un avión, los centros de gravedad en el fuselaje A y las alas B y C están situados como se muestra. Si estos componentes tienen pesos WA = 45000 lb, WB = 8000 lb y WC = 6000 lb determinar las reacciones normales de las ruedas D, E, y F en el suelo.

P6.50. Determine la fuerza de cada miembro de la armadura y el establezca si los miembros están en tensión o compresión. P1 = 20 kN, P2 = 10 kN.

P6.51. Determine la fuerza de cada miembro de la armadura y el establezca si los miembros están en tensión o compresión. P1 = 40 kN, P2 = 20 kN.

P6.52. Determine la fuerza en los miembros KJ, NJ, ND, y CD de la armadura K. Indique si los miembros están en tensión o compresión. Sugerencia: Use secciones aa y bb.

P6.53. Determine la fuerza en los miembros JI y DE de la armadura K. Indique si los miembros están en tensión o compresión.

P6.117. La pluma (grúa de piso portátil) de motores se utiliza para apoyar un motor de 200 kg. Determinar la fuerza que actúa en el cilindro hidráulico AB, las componentes horizontal y vertical de la fuerza en el pasador C, y las reacciones en el soporte fijo D.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Meriam y Kraige. 7ma. Edición.

P3.44. La pluma (grúa de piso portátil) en una agencia automotriz está levantando un motor de 420 lb. Para la posición que se muestra, calcule la magnitud de la fuerza que soporta el pasador en C y la presión p del aceite contra el pistón de 3.20 pulg de diámetro del cilindro hidráulico AB.

P3.45. El dispositivo mostrado se utiliza para probar muelles en las válvulas de motores de automóviles. El torquímetro (llave de torsión) está directamente conectado al brazo OB. La especificación para el resorte de la válvula de admisión del automóvil es que 83 libras de 11 fuerza debería reducir su longitud de 2 pulg (longitud sin tensión) a 1 16 pulg. ¿Cuál es la lectura correspondiente M en el torquímetro y qué fuerza F se requiere ejercer sobre el mango del torquímetro para producir esta lectura? Desprecie los pequeños efectos de los cambios en la posición angular del brazo OB.

P3.47. Durante una prueba de motor en el suelo, la hélice genera un empuje de T = 3000 N en el avión de 1800 kg con centro de masa en G. Las ruedas principales en B están frenadas y no patinen, la pequeña rueda motriz en A no tiene freno. Calcule el cambio porcentual n en las fuerzas normales en A y B con respecto a sus con motor apagado.

P3.49. Un balancín con rodillos en A y B se muestra en la posición cuando la válvula está abierta y el resorte de la válvula está completamente comprimido. En esta posición, la fuerza del resorte es de 900 N. Determine la fuerza que ejerce el balancín sobre el árbol de levas C. También calcule la magnitud de la fuerza soportada por el eje del balancín O.

P3.87. Durante una prueba, el motor izquierdo del avión bimotor se aceleró generando un impulso de 2 kN. Las ruedas principales en B y C se frenan con el fin de evitar el movimiento. Determine el cambio en las fuerzas de reacción normales en A, B, y C respecto a los valores teóricos con ambos motores apagados.

P3.92. Considere el montaje del timón de un modelo de avión controlado por radio. Para la posición mostrada en la figura, la presión neta que actúa sobre el lado izquierdo del área de timón rectangular es P = 4 × 10–5 N/mm2. Determinar la fuerza P requerida en la varilla de control DE y las componentes horizontales de las reacciones en las bisagras A y B, que son paralelas a la superficie del timón. Suponga que la presión aerodinámica es uniforme.

P3.115. Se requiere una fuerza vertical P en el pedal de la palanca acodada para producir una tensión T de 400 N en la varilla vertical. Determine las reacciones correspondientes de los apoyos en A y B.

P4.78. El gato mecánico está diseñado para soportar una carga de 4000 N hacia abajo. Iniciando con un diagrama de cuerpo libre BCD determine la fuerza soportada por el rodillo C. Note que el rodillo B no hace contacto con la columna vertical.

P4.90. Los elementos de un gato mecánico se muestran en la figura. La figura CDFE es un paralelogramo. Calcule la fuerza en el cilindro hidráulico AB debida a la carga de 2000 lb apoyado tal como se muestra. ¿Cuál es la fuerza en el elemento EF?

P4.96. La rampa se utiliza para que los pasajeros aborden un pequeño avión. La masa total de la rampa y los seis pasajeros es de 750 kg con su centro de masa en G. Determine la fuerza en el cilindro hidráulico AB y la magnitud de la reacción en el pasador C.

P4.138. El conjunto el tren de aterrizaje se eleva mediante la aplicación de un par M al eslabón BC a través del eje en B. Si el brazo AO y la rueda tienen un peso combinado de 100 lb con el centro de gravedad en G, encuentre el valor de M necesario para levantar la rueda cuando D está exactamente a bajo de B, en el que la posición del ángulo  es 30 º.

P4.141. Determine las fuerzas en los miembros AB, BI y CI de la armadura simple. Tenga en cuenta que todos los miembros curvos son miembros de dos fuerzas.

P4.144. Cada uno de los puntales de aterrizaje para una nave espacial de exploración está diseñado como una armadura simétrica con respecto al plano xz vertical como se muestra. Para una fuerza del suelo F = 2.2 kN, calcule la reacción correspondiente en el miembro BE. La suposición de equilibrio estático de la armadura se permite si la masa de la armadura es muy pequeña. Asuma igualdad de cargas en los miembros colocados simétricamente.

P4.155. La máquina mostrada se utiliza para cargar equipaje en aviones. La masa combinada de la cinta transportadora y el equipaje es de 100 kg con centro de masa en G. Determine y grafique la fuerza en el cilindro hidráulico en función de  en el rango de 5º    30º, indicando el valor máximo por encima de este rango.

LIBRO: Ingeniería Mecánica. Estática. Bedford y Flower. 5ta. Edición. P5.27. El peso del avión es W = 2400 lb, los frenos mantienen las ruedas traseras bloqueadas. La rueda frontal puede girar libremente, por lo que no ejerce ninguna fuerza horizontal sobre el suelo. La fuerza T ejercida por la hélice del avión es horizontal. (a) Dibuje el diagrama de cuerpo libre del avión. Determine la reacción ejercida sobre la rueda frontal y la reacción normal total ejercida por las ruedas traseras (b) cuando T = 0; (c) cuando T = 250 lb.

P5.64. El dispositivo mostrado controla los ascensores de un avión (Los ascensores son las superficies de control horizontales en la cola del avión). Los ascensores están unidos al miembro EDG. Las presiones aerodinámicas sobre los ascensores ejercen un par en sentido horario de 120 in·lb. El cable BG tiene holgura y su tensión puede ser despreciada. Determine la fuerza F y las reacciones en el pasador de apoyo A.

P5.91. El avión de 158,000 kg está en reposo en el suelo (z = 0 es el nivel del suelo). Los trenes de aterrizaje están situados en A, B y C. Las coordenadas del punto de G a la que el peso del avión actúa son (3, 0.5, 5) m. ¿Cuáles son las magnitudes de las reacciones normales ejercidas por el suelo sobre los trenes de aterrizaje?

P6.15. La armadura es un diseño preliminar de una estructura para fijar un extremo de una camilla a un helicóptero de rescate. Basándose en simulaciones dinámicas, el ingeniero de diseño estima que las fuerzas hacia abajo que la camilla ejercerá no será mayor a 1.6 kN en A y en B. ¿Cuáles son las fuerzas axiales resultantes en los miembros CF, DF y FG?

P6.16. En un curso de actualización sobre el motor del helicóptero, el ingeniero de diseño de la armadura hace nuevas simulaciones y llega a la conclusión de que las fuerzas hacia abajo que la camilla ejercerá en A y en B pueden ser de 1.8 kN. ¿Cuáles son las fuerzas axiales resultantes de los miembros DE, DF y DG?