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Pregunta de Física · 1 respuesta · 3 votos · mejor respuesta de Uebjiekr
Para el primero debemos tomar la condición de equilibrio que dice que la suma de todas las fuerzas debe ser igual a cero
F(neta) = 0
Pero primero demos representar las fuerzas de forma vectorial
F1 = F1×u1
Donde u1 es un vector unitario en la dirección de la fuerza(o también los coseno directores, o simplemente aplicar trigonométricas al triángulo que se forma)
F1 = F1×( - cos30i + sen30k)
F1 = - F1cos30i + F1sen30k
F2 = F2×u2
Aquí el vector unitario se calcula como un vector que va en esa dirección dividido en su módulo
u2 = ( - 7i - 24j) / 25
u2 = - (7 / 25)i - (24 / 25)j
u2 = - 0, 28i - 0, 96j
F2 = F2×( - 0, 28i - 0, 96j)
F2 = - 0, 28F2i - 0, 96F2j
F3 = F3i
F4 = 8, 5×( - cos15i + sen15j)
F4 = - 8, 5cos15i + 8, 5sen15j
F5 = - 2, 8k
Ahora tenemos que
F1 + F2 + F3 + F4 + F5 = 0
Pero podemos separar por componentes
Tomamos todas las i en una ecuación al igual que las j y k
i : - F1cos30 - 0, 28F2 + F3 - 8, 5cos15 = 0
j : - 0, 96F2 + 8, 5sen15 = 0
k : F1sen30 - 2, 8 = 0
De la última podemos sacar F1
F1 = 2, 8 / sen30
F1 = 5, 6(kN)
De la segunda F2
F2 = 8, 5sen15 / 0, 96
F2 = 2, 29(kN)
Y finalmente de la primera y utilizando lo ya calculado obtenemos F3
F3 = 8, 5cos15 + 5, 6cos30 + 0, 28 * 2, 29
F3 = 13, 7(kN)
Ahora en el segundo hacemos lo mismo
A la tensión AB le voy a llamar T1, AC T2, AD T3
Tomamos el punto A como el origen(punto 0)
T1 = T1i
T2 = T2×u2
u2 = ( - 12i + 9j + 8k) / 17
u2 = - (12 / 17) i + (9 / 17) j + (8 / 17) k
u2 = - 0, 7i + 0, 52j + 0, 47k
T2 = - 0, 7T2i + 0, 52T2j + 0, 47T2k
T3 = T3×u3
u3 = ( - 12i - 4j + 6k) / 14
u3 = - 12 / 14i - 4 / 14j + 6 / 14k
u3 = - 0, 85i - 0, 28j + 0, 42k
T3 = - 0, 85T3i - 0, 28T3j + 0, 42T3k
T4 = - 60K
T1 + T2 + T3 + T4 = 0
i : T1 - 0, 7T2 - 0, 85T3 = 0
j : 0, 52T2 - 0, 28T3 = 0
k : 0, 47T2 + 0, 42T3 - 60 = 0
De la segunda podemos despejar T2 y luego reemplazar en la tercera y así despejar T3
T2 = 0, 28T3 / 0, 52
T2 = 0, 53T3
0, 47×0, 53T3 + 0, 42T3 - 60 = 0
T3 = 60 / 0, 669
T3 = 89, 67(kN)
T2 = 89, 67×0, 53
T2 = 47, 52(kN)
T1 = 0, 7×47, 52 + 0, 85×89, 67
T1 = 109, 48(kN).