Resumen
En la siguiente practica se da solución a problemas en los que están involucradas las fuerzas y la cuales se representan mediante vectores.
Problema 1
muestra una fuerza que forma un angulo con la horizontal.
Esta fuerza tendrá componentes horizontales y verticales.
Fuerza que forma un angulo en la horizontal
¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la dirección de los componentes horizontal y vertical de esta fuerza?
Posibles respuestas Solución. 
La respuesta es la opción d debido a que la fuerza se encuentra en el 3er cuadrante del plano cartesiano lo que nos indica que se encuentra a el lado negativo de las ”x”y a su vez lado negativo de las ”y”.
Problema 2
 
Cada velero experimenta la misma cantidad de fuerza, pero tiene Diferentes orientaciones a vela.
Posibles respuestas
¿En qué caso (A, B o C) es más probable que el velero se vuelque de lado?
Explique Solución La respuesta es Caso A ya que la fuerza aplicada se encuentra más inclinada hacia la componente y, lo que provocara que el velero gire y se vuelque de lado. Problema 3 Considere el camión de remolque a continuación. Si la fuerza de tensión en el cable es 1000 N y si el cable hace un ´angulo de 60 grados con la horizontal, entonces, ¿cu´al es el componente vertical de la fuerza que levanta el automóvil? ¿fuera de la Tierra? Figura 4: Remolque jalando un coche.
Solución
Paso 1: Hacer el diagrama de cuerpo libre.
Plantear ecuaciones de equilibrio. ΣF x = 0 2 T x = 0 ΣF y = 0 T y = 0 Haremos uso de la función trigonométrica sin θ para obtener la componente de la tensión T y. sin 60 = T y T (1) Se hace el despeje de T y de la siguiente manera. T y = T sin 60 (2)
Resolver ecuaciones y obtener el resultado. Se sustituye el valor de T y de θ en la ecuación 2. T y = (1000N) sin 60 = 866N (3) Se concluye que la componente vertical T y es igual a 866N.
Problema 4
Después de su entrega más reciente, la infame cigüeña anuncia la buena noticia. Si el cartel ¨ tiene una Masa de 10 kg, entonces ¿cuál es la fuerza de tensión en cada cable? Usa funciones trigonométricas y un croquis para ayudar en la solución.
Solución
Paso 1: Hacer el diagrama de cuerpo libre.
Paso 2: Plantear ecuaciones de equilibrio. ΣF x T DE = (10kg) 9,81 m s 2  T ACx − T ABx = 0 T AC cos θ − T AB cos θ = 0 ΣF y T ACy + T ABy = 0 T AC sin θ + T AB sin θ = 0
Paso 3: Resolver ecuaciones y obtener el resultado. Se igualan las ecuaciones de la componente x y se factorizan. T AC cos θ = T AB cos θ (4) T AC = T AB (5) Se sustituye el valor de T ED en las ecuaciones de la componente y y se minimiza la ecuación. T AC sin θ + T AB sin θ = 98.1N (6) 2T AC sin θ = 98.1N (7) Se despeja la T AC y se sustituyen los valores. T AC = 98.1N 2 sin 60 = 56.63N (8) La tensi´on de la cuerda es de 56.63N.
Problema 5
Si un bloque de 5kg se encuentra suspendido de la polea B y la cuerda a un distancia de 0.15m. Determine la fuerza en la cuerda ABC, desprecie el tamaño de la polea.
Bloque suspendido de una polea.
Solución
Paso 1: Hacer el diagrama de cuerpo libre.
Paso 2: Plantear ecuaciones de equilibrio. ΣF x = 0 T BCx − T BA = 0 T BC cos θ − T BA cos θ = 0 ΣF y = 0 T BD = (5kg) 9,81 m s 2  T BCy + T BAy = T BD T BC sin θ + T BA sin θ = 49,05N
Paso 3: Resolver ecuaciones y obtener el resultado. Para dar solución al problema es necesario obtener el ángulo de T BC para ellos utilizaremos la función tan θ. Se despeja θ y sustituimos los valores de x y y. El ángulo es de 36.86° tan θ = y x (9) θ = tan−1 y x  (10) tan−1  0.15 0.2  = 36.86 (11) Se igualan las ecuaciones de la componente x. T BC cos θ − T BA cos θ (12) T BC = T BA (13) Obtenemos la tensión de T BD y lo sustituimos en la formula asi como el valor de θ, por ´ultimo despejamos T BC. T BC sin 36.86 + T BA sin 36.86 = 49.05N (14) 2T BC sin 36. = 49.05N (15) T BC = 49.05N 2 sin (36.86) (16) T BC = 40.88N (17) La tensión de la cuerda ABC es de 40.88N.
Problema 6
Si la masa del cilindro C es de 40kg, determine la masa del cilindro A para que el sistema se encuentre en una situación estática.
Cilindro C con una masa de 40kg.
Solución
Paso 1: Hacer el diagrama de cuerpo libre.
Paso 2: Plantear ecuaciones de equilibrio. ΣF x = 0 T EB − T ED = 0 ΣF y = 0 T EBy − T BA = 0 Utilizamos las funciones trigonométricas para calcular T EBx y T EBy. T EBx = T EB cos θ (18) T EBy = T EB sin θ (19) 6 Sustituimos los valores ya encontrados en las ecuaciones planteadas. T EB cos 30 − T ED = 0 (20) T EB sin 30 − W A = 0 (21) Dado que las cuerdas correspondientes a los segmentos EB y BC soportan la misma tensión y a la vez están en equilibrio con el cilindro C podemos concluir que: T EB = W C (22)
Paso 3: Resolver ecuaciones y obtener el resultado. Sustituimos los valores (40kg)  9.81 m s 2  cos 30 = T ED (23) T ED = 339.82 (24) W=ma (g),por ellos despejamos ma. (40kg)  9.81 m s 2 sin 30 = W A (25) ma = (40kg) 9.81 m s 2  sin 30 9.81 m s 2 (2