Ejercicios - Descomposición de dos fuerzas concurrentes oblicuas
2.57 En casa tenemos una hermosa silla de caoba que pesa 300 N ( 300/9,8 = 30,6 Kg).
El problema es que a nadie le gusta sentarse en ella, hay quien dice que es una mecedora bastante absurda.
Hemos pensado colgarla como objeto raro:
Sucede, según miramos a la figura a la derecha, por razones de seguridad (el techo no goza en todas partes de buena salud), F1 no debe pasar de 80N, este peso lo aguanta bien.
A la izquierda de la silla, el techo, de momento, se halla bien.
¿Cuánto valen F2 en Newton y α teniendo muy en cuenta los datos del problema?
Respuestas: 225,79N; α = 10º aproximadamente.
Solución
Por lo que nos dice el problema y su representación gráfica deducimos que la fuerza resultante es de 300N y que lo podemos considerar situado en el punto (0,300) en un hipotético eje de coordenadas.
Descomponemos la fuerza F1 en las componentes
Calculamos el valor de:
Calculamos el valor de :
Descomponemos la fuerza F2 en las componentes
Suma de los valores de abscisas de las componentes:
Haciendo operaciones:
Hacemos lo mismo con los datos de ordenadas.
Suma de los valores obtenidos de ordenadas de las componentes:
La suma de estos dos valores la escribimos:
Haciendo operaciones:
Hemos llegado a las siguientes dos igualdades:
Dividimos estas dos ecuaciones:
simplificando llegamos a:
El arco cuya tangente vale 0,1736 equivale a 10º aproximadamente.
El valor de F2 lo obtenemos de:
El cos 10º vale, aproximadamente 0,98.
Sustituyendo valores: