Ejercicio 1 de primera ley de equilibrio
Primera ley de equilibrio: Para que un cuerpo se encuentre en equilibrio estático, la fuerza neta o resultante de las fuerzas que actúan sobre él debe ser igual a cero.
Ejercicio 1: Un bloque J de masa M cuelga de una cuerda atada a otras dos cuerdas, HC y HD, las cuales, a su vez, están sujetas al techo. El ángulo que forma cada una de las dos cuerdas con el techo son y, respectivamente. Calcule la tensión en cada una de las dos cuerdas.
El applet siguiente permite mostrar:
1. Fuerzas sobre el punto H: tensión T1, tensión T2 y peso W
2. Diagrama de cuerpo libre
3. Solución del problema por el método gráfico
4. Solución del problema por el método analítico
La masa del cuerpo y los ángulos de las cuerdas con el techo se determinan por los 3 deslizadores.
Los puntos C y D son libres.
Método gráfico:
La resultante de las dos tensiones debe ser igual al opuesto del peso. Se utiliza el método del paralelogramo:- Se traza el opuesto del vector W
- Por la cabeza del vector opuesto se trazan paralelas a las cuerdas HC y HD
- La intersección de las paralelas con las cuerdas son las cabezas de los vectores tensión T1 y T2.
Se muestra la tabla de valores.
Método analítico:
- Se trazan y se calculan las componentes rectangulares de T1 y T2:
* obsérvese la ubicación del ángulo
- Se plantea y se resuelve el sistema de ecuaciones de la primera ley de equilibrio:
. Por lo tanto, y .
Se muestra la tabla de valores.