sábado, 15 de agosto de 2020

Física UBA XXI Guía 2.9. Estática

 9. Una grúa torre como muestra la figura, debe siempre estar cuidadosamente balanceada de manera que no haya un torque (o momento) neto que tienda a voltearla. Una grúa está a punto de levantar una carga de 2,80 x 10^3 kg. Las dimensiones de la grúa se muestran en la figura. Ignore la masa de la viga horizontal.

 


a. ¿Dónde debe colocarse el contrapeso de 9,50 x 10^3 kg cuando la carga se levanta desde el suelo?

 

Diagrama de fuerzas

 


Equilibrio ------------ ∑ F = 0 y ∑ M = 0

 

Fuerzas --------------- ∑ F  = - Fc +R  – P = 0

Momentos ----------- ∑ M = Fc dc + R * 0 – P dP = 0

 

donde

Fc = peso del contrapeso = 9.500 kgf

dc = distancia del contrapeso a la Torre

R = Fuerza de reacción de la Torre

P = peso o carga a levantar = 2.800 kgf

dp = distancia del peso a la Torre = 7,7 m

 

Reemplazando en la segunda ecuación y  despejando dc

 

dc = 2.800 kgf  7,7 m / 9.500 kgf  = 2,27 m  ----- distancia del contrapeso a la Torre

 

b. Determine la carga máxima que puede ser levantada cuando el contrapeso se coloca en el punto extremo de la grúa.

 

dc máxima = distancia máxima del contrapeso a la Torre = 3,4 m

 

Reemplazando en la segunda ecuación y despejando P

P =  9.500 kgf  3,4 m / 7,7 m = 4.194,8 kgf  -------- carga máxima

 

 

 

6 comentarios:

  1. ¡Hola! Una consulta ¿Cómo sacaste la dc máxima?

    ResponderEliminar
  2. El contrapeso se mueve entre 0 m y 3,40 m (ver dibujo de la grua)

    ResponderEliminar
  3. No entiendo por qué no pasaste la masa a gravedad, te da lo mismo y los datos están en kg, no en kgf o N así que para la suma del momento de fuerzas deberías multiplicar los pesos por 9,80 m/s2 :)

    ResponderEliminar
  4. No puedo pasar la masa a gravedad, la masa es masa y la gravedad es una aceleración.

    Te dan la masa (en kg) y podes elegir calcular el peso en kgf o en N, ambas son unidades de fuerza.
    p.e. Peso de contrapeso = 9.500 kgf = 9.500 kg * 9,8 m/s2 = 93.100 N

    Si NO especifica las unidades de la respuesta, y mientras sean coherentes, es correcto calcular en kgf o en N.

    Por eso es tan importantes las unidades en la respuesta

    ResponderEliminar
    Respuestas
    1. Hola! Yo calculo el peso de ambas masas y la respuesta me da unos centimetros más que calculandola en kgf. No debería dar lo mismo?

      Eliminar
  5. Debería dar igual.
    Unos centímetros mas, es decir una diferencia en el 2 decimal ?
    Puede ser un problema de redondeo.

    ResponderEliminar