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Una fuerza de magnitud F es ejercida sobre una varilla metálica sostenida por dos
cadenas como se muestra a continuación:

Peso de la barra = 250 N
Longitud de la barra metálica = 4.0 m
Distancia d = 1.0 m

1. Dibujar el diagrama de cuerpo libre de la barra.
2. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza F? Incluya cálculos realizados.
3. ¿Cuál es la magnitud de la tensión T1 y la tensión T2en cada cadena? Incluya
cálculos realizados.

Una Fuerza De Magnitud F Es Ejercida Sobre Una Varilla Metálica Sostenida Por Dos Cadenas Como Se Muestra A Continuación Peso De La Barra 250 N Longitud De La B class=

Sagot :

Para resolver este problema, vamos a abordar cada pregunta por separado:

### 1. Diagrama de cuerpo libre de la barra

Primero, dibujemos el diagrama de cuerpo libre de la barra:

```

|\

| \

| \

| \ F

| \ ---->

| \

| \

| \

| \

| \

|_________\

T1 T2

```

Donde:

- \( F \) es la fuerza aplicada sobre la barra.

- \( T1 \) y \( T2 \) son las tensiones en las cadenas izquierda y derecha respectivamente.

- La barra tiene un peso de 250 N actuando hacia abajo desde el centro de masa.

### 2. Magnitud de la fuerza F

Para encontrar la magnitud de la fuerza \( F \), debemos considerar el equilibrio de fuerzas en la barra:

- Suma de fuerzas verticales: \( T1 + T2 = 250 \) N (debido al peso de la barra).

- Momento respecto al punto de apoyo de las cadenas (punto donde las cadenas están sujetas):

\[ F \cdot d = T2 \cdot L \]

Donde:

- \( d = 1.0 \) m es la distancia desde el punto de apoyo de las cadenas hasta el punto de aplicación de la fuerza \( F \).

- \( L = 4.0 \) m es la longitud total de la barra.

Resolviendo para \( F \):

\[ F = \frac{T2 \cdot L}{d} \]

Para encontrar \( T2 \), podemos usar la ecuación de suma de fuerzas verticales:

\[ T2 = 250 - T1 \]

Sustituyendo \( T2 \) en la ecuación del momento:

\[ F = \frac{(250 - T1) \cdot 4.0}{1.0} \]

### 3. Tensiones \( T1 \) y \( T2 \)

Ya que tenemos dos ecuaciones:

1. \( T1 + T2 = 250 \) N

2. \( F = \frac{(250 - T1) \cdot 4.0}{1.0} \)

Podemos resolver estas ecuaciones simultáneamente para encontrar \( T1 \), \( T2 \), y \( F \).

Voy a calcular los valores.

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