Coleccion problemas entramados, Ejercicios de Ingeniería Mecánica

¡Descarga Coleccion problemas entramados y más Ejercicios en PDF de Ingeniería Mecánica solo en Docsity! Colecciones de problemas Análisis de sistemas en equilibrio (tema 3) Problemas sugeridos para la asignatura de Sistemas Mecánicos Departamento de Resistencia de Materiales y Estructuras en la Ingeniería Escuela Universitaria de Ingeniería Industrial de Barcelona (EUETIB) Universidad Politécnica de Cataluña (UPC) Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 1 Algunos de los problemas que se incluyen a continuación son del libro: Beer, F.P., Johnston, E.R., Mazurek, D.F., Eisenberg, E.R. Mecánica vectorial para ingenieros : Estática. Editorial Mc Graw‐Hill, México 2007 TEMA 3. ANÁLISIS DE SISTEMAS EN EQUILIBRIO ESTRUCTURAS ARTICULADAS Problema 1. Determine las fuerzas en cada elemento de las estructuras articuladas que se muestran, usando el método de los nudos. Establezca para cada miembro si se encuentra en tracción o en compresión. Solución: Problema 2. Utilice el método de los nudos para calcular todos los esfuerzos axiles de la estructura de la figura, indicando su signo (T o C). Solución: Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 4 Problema 7. Utilice el método de las secciones para calcular el esfuerzo axil al que está sometida las barras 1, 2 y 3, indicando su signo (T o C). Solución: Problema 8. Calcule los esfuerzos axiles a los que están sometidos las barras 1, 2, 3, 4 y 5, indicando su signo (T o C). Solución: Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 5 Problema 9. Calcule los esfuerzos axiles a los que están sometidos las barras 1, 2 y 3, indicando su signo (T o C). Solución: Problema 10. Calcule los esfuerzos axiles a los que están sometidas las barras 1, 2 y 3, indicando su signo. Solución: Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 6 Problema 11. Resuelva la siguiente estructura articulada. Solución: Problema 12. Resuelva la siguiente estructura articulada. Solución: Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 9 Problema 17. Calcule los esfuerzos axiles a los que están sometidas las barras 1, 2 y 3, indicando su signo. Solución: Problema 18. Calcule los esfuerzos axiles a los que están sometidas las barras 1, 2 y 3, indicando su signo. Solución: Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 10 Problema 19. De las siguientes estructuras articuladas, determine los elementos descargados. Solución: (1) EI, BE, FG, GH, IJ, HI; (2) AF, EJ, GL, CH, DE, NI; (3) BC, CD, IJ, IL, MN, LM, KL Problema 20. Determine el esfuerzo en los elementos CD, DF, FG y FH de la estructura mostrada. Solución: FCD = 9 kN C; FDF = 12 kN T; FFG = 5 kN T; FFH = 20 kN T Problema 21. Determine el esfuerzo en los elementos DG y FH de la estructura que se muestra en la figura. Puede utilizar la sección a-a’ indicada sobre la figura. Solución: FFM = 75 kN T; FDG = 75 kN C Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 11 ENTRAMADOS Problema 22. Determine el esfuerzo en el elemento BD y las componentes de la reacción en el punto C. Solución: N375F BD   73.74º;  N360C;N205C yx Problema 23. Determine las componentes de todas las fuerzas que actúan sobre el miembro ABCD cuando: a)  =0 b)  =90º. Solución: a)  N80D;N20C;0C;N60B;N150B;N150A yxyx  b)  N40D;N40C;N60C;0B;0B;N60A yxyx  Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 14 Problema 28. La herramienta que se muestra en la figura se usa para pelar terminales de alambres eléctricos. Sabiendo que el trabajador aplica fuerzas de módulo P = 135N en los mangos, determine el módulo de las fuerzas que se ejercen sobre el extremo del terminal. Solución: Q = 2220 N Problema 29. Una placa de hormigón que pesa 500 kg se sostiene con una cadena y cable tensor enlazados a la pala del tractor como se muestra. La acción de la pala se controla por dos mecanismos iguales, uno de los cuales se muestra en la figura. Sabiendo que el mecanismo que se observa en la figura soporta la mitad del peso de la placa de hormigón de 500 kg, determine la fuerza ejercida: a) Por el gato CD. b) Por el gato FH. Problema 30. Se ha diseñado un cilindro hidráulico manual para usar en lugares donde se dispone de muy poco espacio. Determine la fuerza ejercida sobre el pistón en D cuando se aplican dos fuerzas de 90 lb como se indica. Solución: D = 720 lb Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 15 Problema 31. El brazo de extensión telescópica ABC se usa para levantar a un trabajador a la altura de cables aéreos, telefónicos y eléctricos. Para la extensión indicada, el centro de gravedad del brazo de 1400 lb está en el punto G. El trabajador, la canastilla y el equipo fijo en la canastilla pesan 450 lb y su centro de gravedad combinado está en el punto C. Para la posición indicada, determina la fuerza ejercida en B por el gato hidráulico simple utilizado cuando  =35º. Solución: lb6490F DB   62.1º Problema 32. La elevación de la plataforma se controla por medio de dos mecanismos idénticos, de los cuales solamente se muestra uno. Se aplica una carga de 1200 lb al mecanismo mostrado. Si se sabe que el pasador en C puede trasmitir sólo una fuerza horizontal, determine: a) La fuerza en el elemento BE. b) Las componentes de la fuerza ejercida por el cilindro hidráulico sobre el pasador H. Solución: a) FBE = 3000 lb T b)   lb4800H lb2400H y x   Colecciones de problemas Profesor: Vega Perez Gracia SISTEMAS MECÁNICOS 16 Problema 33. Las grandes tenazas mecánicas que se muestran se usan para enganchar y levantar una placa gruesa de acero HJ de 8000 kg. Si se conoce que no hay deslizamiento entre las agarraderas de las tenazas y la placa en los puntos H y J, determine las componentes de todas las fuerzas que actúan sobre el elemento EFH. Solución:  kN1.159E;kN4.108E yx   kN9.119F;kN9.29F yx   kN2.39H;kN3.138H yx  Problema 34. El montaje de extracción que se muestra consta de un cabezal CF, dos brazos de agarre ABC y FGH, dos elementos BD y EG y una barra central roscada JK. Si se sabe que la barra central debe ejercer sobre el eje vertical KL una fuerza de 4800 N para empezar a mover el engranaje, determine todas las fuerzas que actúan sobre el brazo de agarre ABC. Suponga que los extremos redondeados del cabezal son suaves y ejercen fuerzas horizontales sobre los brazos de agarre. Indique también qué esfuerzo soportan y cómo trabajan los elementos BD y EG. Solución:  N2400A;N210A yx  N2720B   61.9º ;  N1070C x 