Ejemplo 1.9

Un cilindro de 200 kg se sostiene por medio de DOS cables AB y AC Que se amarran en la parte más alta de una pared vertical. Una fuerza horizontal P perpendicular a la pared lo sostiene en la posición mostrada. Determine la magnitud de P y la tensión en cada cable.

  SOLUCIÓN  

Diagrama de cuerpo libre. Se escoge el punto A como cuerpo libre, este punto está sujeto a cuatro fuerzas, 3 de las cuales son de magnitud desconocida

Con la introducción de los vectores unitarios i, j y k, se descompone cada fuerza en sus componentes rectangulares

   

En el caso de TAB  y TAC , es necesario determinar primero las componentes y las magnitudes de los vectores  y . Representando con  λAB   el vector unitario a lo largo de AB, se escribe

La magnitud es

 

 

Al representar por λAC  al vector unitario a lo largo de la línea AC, se escribe en forma semejante

La magnitud es

 

 

Condición de equilibrio. Puesto que A está en equilibrio se debe tener

O con la sustitución de las ecuaciones (1), (2) y (3) Para las fuerzas y factorizando i, j y k.

    

 

 

Al hacer los coeficientes de i, j y k iguales a cero, se escriben las tres ecuaciones escalares que expresan que la suma de las componentes “x”, “y” y “z” de las fuerzas son, respectivamente, iguales a cero.

Simultaneando las ecuaciones (b) y (c), por cualquiera de los métodos conocidos, al hacerlo por reducción, obtenemos:

  

  

Sustituyendo TAB  en ecuación (c)

  

  

  

  

   

Sustituyendo TAB  y TAC  en ecuación (a)