Ejemplo 1.2

Un lanchón es arrastrado por dos remolcadores. Si la resultante de las dos fuerzas ejercidas por los remolcadores es una fuerza de 5000 lb dirigido a lo largo del eje de lanchón, determine: a) la tensión en cada uno de los de las cuerdas sabiendo que   α  = 45°, y b) el valor de α  tal que la tensión en la cuerda 2 sea mínima.

  SOLUCIÓN  
  1. Tensión para α =45°. Solución gráfica. Se emplea la ley del paralelogramo, la diagonal (resultante) se sabe que es igual a 5000 lb y que está dirigida hacia la derecha, los lados se dibujan paralelos a las cuerdas. Si el dibujo se hace a escala puede medirse

 

Solución trigonométrica. Puede usarse la reina del triángulo. Obsérvese que el triángulo mostrado representa la mitad del paralelogramo que se presentó antes. Si se emplea la ley de los senos, se escribe

Al relacionar las incógnitas de la ecuación anterior con los datos conocidos de la última fracción, obtenemos las tensiones

 

b. Valor de α  para T2 mínima. Para determinar el valor de   tal que la tensión de la cuerda dos sea mínima se usa otra vez la regla del triángulo. En el esquema mostrado, la línea 1-1´ es la dirección de T1. Las líneas 2-2´ indican varias direcciones posibles de T2 ocurre cuando T1 y T2 son perpendiculares. El valor mínimo de T2 es

Los valores correspondientes de T1 y α  son