otros ejercicios. mcu
DESCRIPTION
Mecanica clasicaMCUTRANSCRIPT
Algunos ejerciciosVectores
La figura muestra la fuerza F ejercida por el músculo deltoides
sobre el húmero cuando el brazo se mantiene en posición
horizontal. Por medio de estudios de rayos X se ha observado
que el músculo ejerce esta fuerza a 15° aproximadamente del
húmero y con un valor de 30 kp. Esta fuerza lleva a cabo dos
funciones distintas: (1) sostener el brazo contra la fuerza de la
gravedad y (2) estabilizar las articulaciones tirando del húmero
contra el omóplato. El módulo de la fuerza implicada en cada
una de estas funciones se halla resolviendo F en sus
componentes paralela y perpendicular al húmero. Dichas
componentes pueden hallarse sea por el método
trigonométrico o por el método gráfico.
MAGNITUDES VECTORIALES
2
EJERCICIO
El tendón del bíceps de la figura ejerce una fuerza Fn de 7 kp sobre
el antebrazo. El brazo aparece doblado de tal manera que esta
fuerza forma un ángulo de 40° con el antebrazo. Hallar las
componentes de Fn (a) paralela al antebrazo (fuerza estabilizadora)
y (b) perpendicular al antebrazo (fuerza de sostén).
MAGNITUDES VECTORIALES
3
EJERCICIO
Las partes posterior y anterior del
músculo deltoides elevan el brazo al
ejercer las fuerzas Fp y Fa que muestra la
Figuera. ¿Cuánto vale el módulo de la
fuerza total sobre el brazo y qué ángulo
forma con la vertical?
MAGNITUDES VECTORIALES
4
EJERCICIO
La figura muestra una cuerda elástica atada a
dos muelas y estirada hasta pasar por un
incisivo. El fin de este dispositivo es aplicar
una fuerza F al incisivo.
(La figura ha sido simplificada llevando la
cuerda recta desde el incisivo a las muelas).
Si la tensión de la cuerda es 0.25 kp, ¿Cuál
es el módulo y la dirección de la fuerza F
aplicada al incisivo?
MAGNITUDES VECTORIALES
5
EJERCICIO
La figura muestra la forma del tendón
del cuádriceps al pasar por la rótula.
Si la tensión T del tendón es 140 kp,
¿cuál es (a) el módulo y (b) la
dirección de la fuerza de contacto F,
ejercida por el fémur sobre la rótula?
MAGNITUDES VECTORIALES
6
EJERCICIO
El abductor de la cadera, que conecta la
cadera al fémur, consta de tres músculos
independientes que actúan a diferentes
ángulos. La figura muestra los resultados
de las medidas de la fuerza ejercida por
separado por cada músculo. Hallar la
fuerza total ejercida por los tres músculos
juntos.
MAGNITUDES VECTORIALES
7
EJERCICIO
La figura representa la cabeza de un
estudiante inclinada sobre su libro. La cabeza
pesa 4,5 kp está sostenida por la fuerza
muscular Fm ejercida por los extensores del
cuello y por la fuerza de contacto Fc ejercida
en la articulación atlantooccipital. Dado que el
módulo de Fm es 5,4 kp y que está dirigida
35° por debajo de la horizontal, hallar (a) el
módulo y (b) la dirección de Fm
MAGNITUDES VECTORIALES
8
EJERCICIO
Le han pedido a usted programar un brazo robot de una línea de ensamble que se mueve en
el plano xy. Su primer desplazamiento es 𝐴; el segundo es 𝐵, de magnitud 6.40 cm y
dirección 63.0° medida en el sentido del eje +x al eje –y. La resultante 𝐶 = 𝐴 + 𝐵de los dos
desplazamientos también debería tener una magnitud de 6.40 cm, pero una dirección de
22.0° medida en el sentido del eje +x al eje +y. (a) Dibuje el diagrama de la suma de estos
vectores, aproximadamente a escala. (b) Obtenga las componentes de 𝐴. (c) Obtenga la
magnitud y la dirección de 𝐴.
MAGNITUDES VECTORIALES
9
EJERCICIO
El antebrazo de una paciente en terapia pesa 25.0 N y levanta una pesa de 112.0 N. Estas
dos fuerzas están dirigidas verticalmente hacia abajo. Las únicas otras fuerzas apreciables
que actúan sobre el antebrazo provienen del músculo bíceps (que actúa perpendicular al
antebrazo) y la fuerza en el codo. Si el bíceps produce un empuje de 232 N cuando el
antebrazo se alza 43° sobre la horizontal, determine la magnitud y la dirección de la fuerza
que el codo ejerce sobre el antebrazo. (La suma de la fuerza del codo y la del bíceps debe
equilibrar el peso del antebrazo y la pesa que carga, así que su resultante debe ser 132.5 N
hacia arriba.)
MAGNITUDES VECTORIALES
10
EJERCICIO
