Question

un hombre y su hijo quieren transportar un saco de trigo de 80kg de masa. para ello utilizan una pertiga rigida y uniforme de 10kg de masa y 5 m de longitud. situandose cada uno en un extremo de la misma. ¿donde debe colocarse el saco para que el niño soporte la tercera parte de carga que el padre?

Answer 1

Para que el niño soporte la tercera parte de carga que el padre, el saco debe colocarse a una distancia del niño igual a dx = 3.90m

Se debe dibujar el diagrama de cuerpo libre de la barra, donde se representan todas las fuerzas sobre la barra. Ver figura anexa.

Para lograr el equilibrio estático traslacional se debe cumplir que la suma de todas las fuerzas aplicadas sobre la barra sea igual a cero:

• 10Kg * 9.8m/s² + 80Kg * 9.8m/s² - F - 3*F = 0
• F = 90Kg * 9.8m/s² / 4
• F = 220.5N

Para lograr el equilibrio estático rotacional se debe cumplir que la suma de los torques en cualquier punto de la barra (Punto de  apoyo del hijo) sea igual a cero:

• 80Kg * 9.8m/s² * dx + 10Kg * 9.8m/s² * 2.5m - 3 * F * 5m  = 0
• 784N * dx = 15m * 220.5N - 245Nm
• dx = (3307.5Nm - 245Nm) / 784N
• dx = 3.90m