Estática: Fuerzas en Reposo - Cuestionarios y Ejercicios

Question 1

¿Cuál es la definición correcta de centro de gravedad?

Accepted Answer

El punto donde la suma de momentos de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es cero.

Answer

El punto donde se cortan todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo.

Answer

El punto donde el peso del cuerpo es máximo.

Answer

El punto donde el cuerpo está en equilibrio estable.

Question 2

¿Cuál de las siguientes condiciones es necesaria para que un cuerpo permanezca en equilibrio estático?

Accepted Answer

La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula.

Answer

El momento de inercia del cuerpo es mínimo.

Answer

El momento de todas las fuerzas sobre el cuerpo es constante.

Question 3

Un cuerpo de masa m está suspendido de una cuerda. La tensión en la cuerda es:

Accepted Answer

mg

Answer

mg/2

Answer

2mg

Answer

0

Question 4

El centro de gravedad de un cuerpo es el punto donde:

Accepted Answer

Se aplica la resultante de todas las fuerzas gravitacionales que actúan sobre sus partículas.

Answer

El cuerpo es más estable.

Answer

El momento de inercia es mínimo.

Answer

El cuerpo es más ligero.

Question 5

¿Cuál de los siguientes tipos de equilibrio es estable?

Accepted Answer

Equilibrio estable

Answer

Equilibrio inestable

Answer

Equilibrio indiferente

Answer

Equilibrio neutro

Question 6

¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de fuerza interna que actúa sobre un sistema de partículas?

Accepted Answer

Fuerza de tensión en una cuerda

Answer

Fuerza magnética

Answer

Fuerza de fricción

Answer

Fuerza de gravedad

Question 7

Un cuerpo rígido está en equilibrio bajo la acción de un sistema de fuerzas. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

Accepted Answer

La suma vectorial de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula y la suma de los momentos alrededor de cualquier punto es nula.

Answer

La suma de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo es nula.

Question 8

Un cuerpo está en equilibrio bajo la acción de tres fuerzas. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es verdadera?

Accepted Answer

La resultante de las tres fuerzas es cero.

Answer

El cuerpo se está moviendo a velocidad constante.

Answer

El cuerpo está rotando alrededor de un eje fijo.

Answer

Las fuerzas están todas en la misma dirección.

Question 9

El centro de gravedad de un cuerpo es:

Accepted Answer

El punto donde se anula el momento de todas las fuerzas de gravedad que actúan sobre el cuerpo.

Answer

El punto donde el peso del cuerpo es máximo.

Question 10

¿Cuál es una aplicación de la estática en ingeniería?

Accepted Answer

Diseño de puentes.

Answer

Estudio de ondas sonoras.

Answer

Cálculo de trayectorias de satélites.

Answer

Análisis de circuitos eléctricos.

Question 11

¿Cuál es el propósito de un diagrama de cuerpo libre?

Accepted Answer

Representar todas las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo.

Answer

Calcular la aceleración del cuerpo.

Answer

Determinar la masa del cuerpo.

Question 12

El momento de una fuerza con respecto a un punto es:

Accepted Answer

El producto vectorial de la fuerza por el vector de posición desde el punto hasta el punto de aplicación de la fuerza.

Answer

La suma de las fuerzas que actúan sobre el punto.

Question 13

La estabilidad de un cuerpo depende de:

Accepted Answer

La posición de su centro de gravedad con respecto a su base de apoyo.

Answer

Su densidad.

Answer

Su forma.

Question 14

¿Cuál de los siguientes enunciados expresa correctamente la tercera ley de Newton?

Accepted Answer

Para cada acción, hay una reacción igual y opuesta.

Answer

La energía total de un sistema aislado permanece constante.

Answer

La fuerza neta sobre un objeto es igual a su masa por su aceleración.

Question 15

¿Qué es el peso de un objeto?

Accepted Answer

La fuerza gravitatoria que la Tierra ejerce sobre él.

Answer

La fuerza normal que ejerce la superficie de apoyo sobre él.

Answer

La fuerza elástica que ejerce un resorte sobre él.

Answer

La fuerza de fricción que ejerce la superficie de apoyo sobre él.

Question 16

¿Qué es el centro de gravedad de un objeto?

Accepted Answer

El punto donde actúa la resultante de todas las fuerzas gravitatorias que actúan sobre sus partículas.

Answer

El punto donde actúa la resultante de todas las fuerzas de fricción que actúan sobre sus partículas.

Answer

El punto donde actúa la resultante de todas las fuerzas normales que actúan sobre sus partículas.

Question 17

¿Qué es el momento de una fuerza?

Accepted Answer

El producto de la fuerza por la distancia perpendicular desde su línea de acción hasta el punto de referencia.

Answer

El producto de la fuerza por el ángulo entre su línea de acción y una dirección de referencia.

Answer

El producto de la fuerza por la distancia paralela desde su línea de acción hasta el punto de referencia.

Question 18

¿Qué es un diagrama de cuerpo libre de un objeto?

Accepted Answer

Un diagrama que muestra todas las fuerzas externas que actúan sobre el objeto.

Answer

Un diagrama que muestra todas las aceleraciones que actúan sobre el objeto.

Answer

Un diagrama que muestra todas las velocidades que actúan sobre el objeto.

Question 19

¿Cuáles son las ecuaciones de equilibrio?

Accepted Answer

ΣFx = 0, ΣFy = 0, ΣMz = 0

Answer

ΣFx ≠ 0, ΣFy ≠ 0, ΣMz ≠ 0

Answer

ΣFx ≠ 0, ΣFy = 0, ΣMz = 0

Answer

ΣFx = 0, ΣFy ≠ 0, ΣMz ≠ 0

Question 20

¿Qué afirma el teorema de los momentos?

Accepted Answer

La suma de los momentos de las fuerzas alrededor de cualquier punto es igual a cero.

Answer

La suma de los momentos de las fuerzas alrededor de cualquier punto es igual a la suma de las fuerzas.

Answer

La suma de las fuerzas alrededor de cualquier punto es igual a cero.

Question 21

¿Qué es un diagrama de esfuerzos de una viga?

Accepted Answer

Una representación gráfica de la distribución de los esfuerzos internos a lo largo de la viga.

Answer

Una representación gráfica de la distribución de las tensiones internas a lo largo de la viga.

Answer

Una representación gráfica de la distribución de las deformaciones internas a lo largo de la viga.

Question 22

Un bloque de 5 kg se encuentra en reposo sobre un plano inclinado de 30°. ¿Cuál es la fuerza normal que ejerce el plano sobre el bloque?

Accepted Answer

42,5 N

Answer

100 N

Answer

25 N

Answer

50 N

Question 23

Un objeto se encuentra en equilibrio sobre una superficie horizontal cuando:

Accepted Answer

El centro de gravedad del objeto está directamente sobre la base de sustentación

Answer

El objeto tiene una base de sustentación amplia

Answer

El centro de gravedad del objeto está en el punto más alto del objeto

Question 24

Una barra uniforme de 2 m de longitud y 10 kg de masa está suspendida por sus extremos. ¿Dónde se encuentra el centro de gravedad de la barra?

Accepted Answer

1 m desde cada extremo

Answer

0,5 m desde un extremo

Answer

1,5 m desde un extremo

Question 25

Un cuerpo está en reposo sobre una superficie horizontal. ¿Cuál es el coeficiente de fricción estática entre el cuerpo y la superficie si el ángulo de reposo es de 30°?

Accepted Answer

0,577

Answer

0,866

Answer

1,000

Answer

0,289

Question 26

Una caja de 10 kg está en reposo sobre una superficie horizontal. Se aplica una fuerza horizontal de 20 N. ¿Cuál es la fuerza de fricción estática máxima que puede actuar sobre la caja para evitar que se mueva?

Accepted Answer

20 N

Answer

10 N

Answer

100 N

Answer

5 N

Question 27

Un objeto está en equilibrio estático. ¿Qué condición se cumple necesariamente?

Accepted Answer

La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto es cero.

Answer

La suma de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto es igual a su masa.

Answer

El objeto está en movimiento.

Answer

El objeto no está sujeto a ninguna fuerza.

Question 28

Un poste de 10 metros de longitud y 500 kg de masa está apoyado en un punto a 4 metros de un extremo. ¿Cuál es la fuerza de reacción en el otro extremo del poste para mantenerlo en equilibrio?

Accepted Answer

3750 N

Answer

2500 N

Answer

1250 N

Answer

5000 N

Question 29

Se utiliza un sistema de poleas para elevar un objeto de 50 kg. Si se aplica una fuerza de 250 N, ¿cuál es la ventaja mecánica del sistema?

Accepted Answer

2

Answer

1

Answer

4

Answer

0.5

Question 30

Un cuerpo rígido está en equilibrio. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es INCORRECTA?

Accepted Answer

La suma de las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo es siempre distinta de cero.

Answer

El cuerpo puede estar rotando a velocidad constante.

Answer

El cuerpo puede estar en reposo o en movimiento uniforme.

Answer

La suma de los momentos de las fuerzas externas que actúan sobre el cuerpo es cero.

Question 31

Una viga de 5 metros de longitud está apoyada en sus extremos. Se aplica una fuerza de 100 N a 2 metros de un extremo. ¿Cuál es el momento de la fuerza con respecto al otro extremo?

Accepted Answer

300 Nm

Answer

200 Nm

Answer

500 Nm

Answer

100 Nm

Question 32

Un objeto está en equilibrio inestable. ¿Qué ocurre si se desplaza ligeramente del punto de equilibrio?

Accepted Answer

El objeto se alejará aún más del punto de equilibrio.

Answer

El objeto permanecerá en su nueva posición.

Answer

El objeto oscilará alrededor del punto de equilibrio.

Answer

El objeto volverá al punto de equilibrio.

Question 33

Un cuerpo de 10 kg está suspendido de un cable. ¿Cuál es la tensión en el cable, suponiendo que la aceleración de la gravedad es 9.8 m/s²?

Accepted Answer

98 N

Answer

10 N

Answer

100 N

Answer

50 N

Question 34

Un objeto está en equilibrio cuando las fuerzas que actúan sobre él se cancelan mutuamente. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones describe correctamente el equilibrio de fuerzas?

Accepted Answer

La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre el objeto es cero.

Answer

La fuerza neta que actúa sobre el objeto es diferente de cero.

Answer

La fuerza aplicada al objeto es igual a la fuerza de gravedad que actúa sobre él.

Answer

La suma de los momentos de las fuerzas que actúan sobre el objeto es diferente de cero.

Question 35

Un objeto tiene un centro de gravedad alto si:

Accepted Answer

Su centro de masa se encuentra a una distancia considerable de su base de apoyo.

Answer

Tiene una base de apoyo amplia.

Answer

Es simétrico en forma.

Answer

Su peso es distribuido uniformemente.

Question 36

Un bloque de 10 kg está en reposo sobre una superficie horizontal. El coeficiente de fricción estática entre el bloque y la superficie es de 0.2. ¿Cuál es la fuerza horizontal máxima que se puede aplicar al bloque antes de que comience a deslizarse? (Asuma una aceleración de la gravedad de 9.81 m/s²)

Accepted Answer

19.62 N

Answer

5 N

Answer

40 N

Answer

10 N

Question 37

Una viga simplemente apoyada está en equilibrio. Las reacciones en los apoyos son R1 y R2, y las distancias de los apoyos al punto de aplicación de una fuerza son L1 y L2, respectivamente. ¿Cuál es la ecuación del equilibrio de momentos para esta viga?

Accepted Answer

R1 * L1 = R2 * L2

Answer

F = ma

Answer

R1 + R2 = 0

Answer

M1 = M2

Question 38

Un cable de acero de 1 m de longitud se utiliza para suspender un peso de 100 N. El cable tiene una sección transversal circular de 1 cm². ¿Cuál es la tensión en el cable? (Asume un área de la sección transversal de 1 cm² = 10⁻⁴ m²)

Accepted Answer

100 MPa

Answer

50 MPa

Answer

25 MPa

Answer

200 MPa

Question 39

Una estructura inestable es aquella que es propensa a colapsar bajo cargas relativamente pequeñas. ¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de una estructura inestable?

Accepted Answer

Una torre alta y delgada

Answer

Un puente colgante

Answer

Un edificio de gran altura

Answer

Una presa

Question 40

Dos fuerzas, una de 10 Newtons y otra de 15 Newtons, actúan sobre un punto en la misma dirección. ¿Cuál de las siguientes NO puede ser la magnitud de la fuerza resultante?

Accepted Answer

2 Newtons

Answer

10 Newtons

Answer

25 Newtons

Answer

5 Newtons

Question 41

Una viga horizontal uniforme de 4 metros de longitud y 20 kilogramos de masa está apoyada en sus extremos. Una persona de 60 kilogramos está parada a 1 metro de uno de los extremos. ¿Cuál es la fuerza soportada por cada extremo de la viga?

Accepted Answer

Extremo cercano a la persona: 588 Newtons, Extremo lejano a la persona: 196 Newtons

Answer

Extremo cercano a la persona: 196 Newtons, Extremo lejano a la persona: 588 Newtons

Answer

Extremo cercano a la persona: 392 Newtons, Extremo lejano a la persona: 392 Newtons

Question 42

Un objeto se encuentra en equilibrio estático cuando:

Accepted Answer

La suma vectorial de todas las fuerzas que actúan sobre él es cero y la suma de todos los momentos de fuerza respecto a cualquier punto es cero.

Answer

Se encuentra en reposo.

Question 43

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el centro de gravedad es FALSA?

Accepted Answer

El centro de gravedad siempre se encuentra dentro del cuerpo.

Answer

El centro de gravedad es el punto donde se puede considerar que actúa la fuerza de gravedad.

Answer

El centro de gravedad depende de la forma y distribución de la masa del cuerpo.

Question 44

Un cuerpo se encuentra en equilibrio estable cuando:

Accepted Answer

Después de desplazarlo ligeramente de su posición de equilibrio, tiende a regresar a dicha posición.

Answer

Después de desplazarlo ligeramente de su posición de equilibrio, permanece en su nueva posición.

Answer

Después de desplazarlo ligeramente de su posición de equilibrio, tiende a alejarse aún más de ella.

Question 45

La ley de Hooke establece que:

Accepted Answer

La fuerza restauradora de un muelle ideal es directamente proporcional a su deformación.

Answer

La energía potencial elástica almacenada en un muelle ideal es directamente proporcional a su deformación.

Answer

La fuerza restauradora de un muelle ideal es inversamente proporcional a su deformación.