tal cual cayó — sin cambiar un número
Mecánica Aplicada · convocatoria extraordinaria
Convocatoria extraordinaria · 2024-2025
27 de junio de 2025 · 3 de los 4 ejercicios · 4 resoluciones
Empieza sin mirar: abre cada ejercicio cuando vayas a por él. Las resoluciones están en la otra pestaña.
Falta el ejercicio 4 de los 4 del cuadernillo
- 4.
Es el «Ejercicio 2: 3 puntos» del cuadernillo, y no está impreso: la página 5 del PDF trae su cabecera, en castellano y en euskera, y debajo nada — ni enunciado, ni figura, ni apartados. No hay nada que transcribir ni que resolver, y escribir un enunciado para ese hueco sería inventarlo. Si aparece otra copia del examen con el ejercicio completo, entra aquí.
Están en el PDF original, que es el mismo que se repartió en el aula. Si los echas de menos al contrastar, no es un descuido: cada uno dice ahí arriba por qué todavía no está resuelto aquí.
El hueco cuadrado que fija el volumen de revoluciónGeometría de masas y superficies planas
(1p) Sabiendo que el volumen generado por la superficie sombreada al girar alrededor del eje es , calcular el valor de la longitud en función de . (El centro de gravedad del cuadrado se encuentra a altura a/2).
Redibujada a escala con el lado que sale de la resolución; la figura original no lo está y pinta el hueco más pequeño. El lado inclinado va de la abscisa 2a en el eje hasta el vértice superior derecho, y el hueco se ha dejado donde lo pone el original, con su lado derecho en 2a.
El lado del hueco cuadrado, en función de .
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
El cable parabólico al que le falta una fuerzaCables
El cable , sin peso propio, está sometido a la carga distribuida por unidad de abcisa q constante. Sabiendo que la ecuación, en el sistema de referencia de la figura, de la curva que forma es:
Se pide el valor de la carga , la tensión en el punto más bajo de la curva y la longitud entre y .
Redibujada a escala: la curva es la del enunciado entre los dos cortes con el eje x, y la flecha que se ve es la de verdad, un dieciseisavo de la luz. El enunciado no imprime la luz; el original dibuja B sobre el eje x y el punto más bajo a mitad de camino, que es lo que da la ecuación con B en x = 1 m.
La razón y la longitud del cable entre y . El enunciado no trae ninguna fuerza, así que y por separado no se pueden calcular, y el ejercicio lo dice en vez de inventar un dato. Tampoco imprime la luz: se toma sobre el eje , como lo dibuja la figura.
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
La catenaria entre el disco y la poleaCables
Un cable cuyo peso propio por unidad de longitud es w, se encuentra conectado a la periferia de un disco de masa despreciable y radio , en el punto A, y pasa por una polea B. La longitud del cable entre el punto más bajo O y el punto A es . La longitud del tramo vertical del cable es . Además, la diferencia en cota vertical entre los puntos A y B es .
El contacto del disco con el suelo tiene el suficiente rozamiento como para impedir el deslizamiento, y el punto A se encuentra en la vertical del centro del disco.
Teniendo en cuenta que el peso P del bloque que se suspende en la periferia del disco, mantiene el conjunto en equilibrio en la posición descrita. En función de w y de R, se pide:
a) (1,5p) Parámetro c de la catenaria, ángulo que forma en el punto A y longitud total del cable.
b) (1,5p) Calcular el peso P del bloque y coeficiente de rozamiento mínimo para que se cumplan las condiciones del problema.
Redibujada a escala con la catenaria que sale de la resolución; la figura original no lo está. El punto O, el más bajo del cable, se ha rotulado aquí porque el enunciado lo nombra. El cable pasa por delante del disco, como en el original: está unido a su cara en A. La polea se trata como un punto.
Apartado a): el parámetro de la catenaria, el ángulo que forma el cable con la horizontal en y la longitud total del cable, todo en función de .
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
El bloque que sujeta el disco y el rozamiento mínimoRozamiento
Un cable cuyo peso propio por unidad de longitud es w, se encuentra conectado a la periferia de un disco de masa despreciable y radio , en el punto A, y pasa por una polea B. La longitud del cable entre el punto más bajo O y el punto A es . La longitud del tramo vertical del cable es . Además, la diferencia en cota vertical entre los puntos A y B es .
El contacto del disco con el suelo tiene el suficiente rozamiento como para impedir el deslizamiento, y el punto A se encuentra en la vertical del centro del disco.
Teniendo en cuenta que el peso P del bloque que se suspende en la periferia del disco, mantiene el conjunto en equilibrio en la posición descrita. En función de w y de R, se pide:
a) (1,5p) Parámetro c de la catenaria, ángulo que forma en el punto A y longitud total del cable.
b) (1,5p) Calcular el peso P del bloque y coeficiente de rozamiento mínimo para que se cumplan las condiciones del problema.
Redibujada a escala con la catenaria que sale de la resolución; la figura original no lo está. El punto O, el más bajo del cable, se ha rotulado aquí porque el enunciado lo nombra. El cable pasa por delante del disco, como en el original: está unido a su cara en A. La polea se trata como un punto.
Apartado b): el peso del bloque y el coeficiente de rozamiento mínimo con el suelo, en función de y . Del apartado a) se usan y .
Resolver guiado →El examen no publica solución: la resolución es propuesta nuestra, pendiente de revisión.
El examen no publica solución. Todas estas resoluciones son propuesta nuestra y están pendientes de revisión.
El hueco cuadrado que fija el volumen de revolución
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
(1p) Sabiendo que el volumen generado por la superficie sombreada al girar alrededor del eje es , calcular el valor de la longitud en función de . (El centro de gravedad del cuadrado se encuentra a altura a/2).
Redibujada a escala con el lado que sale de la resolución; la figura original no lo está y pinta el hueco más pequeño. El lado inclinado va de la abscisa 2a en el eje hasta el vértice superior derecho, y el hueco se ha dejado donde lo pone el original, con su lado derecho en 2a.
El lado del hueco cuadrado, en función de .
- 01
Reconocer el camino
COMP1¿Qué dice el teorema de Pappus-Guldin sobre el volumen que genera esta superficie, con su hueco, al girar alrededor del eje ?
Eso es. El volumen es el área por la circunferencia que recorre su centro de gravedad, y el momento estático se suma por piezas: el cuadrado es un agujero, así que resta.
Eso mezcla Pappus con el disco macizo. Cada elemento describe un anillo de longitud , así que el volumen es : lineal en , no cuadrático.
Esa es la vuelta alrededor del eje . Girando alrededor de , el radio de la circunferencia es la distancia a ese eje, que es .
Barre un volumen, pero es volumen que falta: el cuadrado no está sombreado. Si lo sumas, el volumen crece con y la ecuación no tiene solución.
- 02
El momento estático sin el hueco
COMP2Sin contar el hueco, ¿cuánto vale del trapecio, en unidades de ?
un número, el coeficiente de a³ — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has tomado el trapecio entero con su centro de gravedad a media altura, . Eso solo vale para un rectángulo: el triángulo de la derecha tiene más área arriba que abajo.
Has puesto el centro de gravedad del triángulo a del eje. El tercio se mide desde su lado horizontal, que aquí está arriba, en : el centro queda a .
Has tomado el área del triángulo como . Es un triángulo rectángulo de catetos y : su área es .
Parte el trapecio en un rectángulo y el triángulo de la derecha, de vértices , y . Mira dónde está su lado horizontal antes de colocar su centro de gravedad.
Desarrollo
- 03
El lado del hueco
COMP2Con , ¿cuánto vale , en unidades de ?
un número, el cociente b/a — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Viene de colocar el centro del triángulo a del eje. Con , que es lo correcto, el momento del trapecio es y no .
Viene de dar al trapecio entero . Hay que partirlo: el triángulo de la derecha aporta , no .
Viene de tomar el triángulo con área . Fíjate además en que : un hueco más alto que la propia figura no cabe, y eso ya avisa de que algo está mal.
Ese es . Te falta la raíz: .
Iguala a y despeja .
Desarrollo
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Al girar alrededor de solo cuenta la distancia al eje, . El hueco puede estar en cualquier abscisa y el volumen es el mismo; por eso el enunciado solo da la altura de su centro.
El razonamiento, en orden
El volumen de revolución alrededor de es por el momento estático de la superficie respecto de ese eje.
El momento estático se suma por piezas: rectángulo, triángulo y, con signo menos, el hueco cuadrado.
El triángulo tiene su lado horizontal arriba, así que su centro de gravedad está a del eje.
Igualando a queda , y cabe dentro de la altura .
Resolución completa
La idea. Al girar alrededor del eje , cada trozo de superficie recorre una circunferencia de radio igual a su distancia al eje. El segundo teorema de Pappus-Guldin lo junta todo en una línea:
La superficie es un trapecio con un agujero, así que se parte en tres piezas y el agujero entra con área negativa.
Las piezas. El trapecio tiene sus vértices en , , y : un rectángulo de y, a su derecha, un triángulo de catetos y cuyo lado horizontal está arriba.
| pieza | área | ||
|---|---|---|---|
| rectángulo | |||
| triángulo | |||
| hueco |
El centro de gravedad de un triángulo está a un tercio de la altura medido desde el lado opuesto al vértice; aquí ese lado es el de arriba, así que el centro queda a del eje. Ponerlo a es el error de esta cuestión.
La ecuación.
Resultado.
Comprobación. , así que el hueco cabe: con su centro a le sobran por arriba y por abajo. Y la abscisa del hueco no interviene en ninguna cuenta, que es por lo que el enunciado solo da su altura. La figura está dibujada con este valor.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
El cable parabólico al que le falta una fuerza
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
El cable , sin peso propio, está sometido a la carga distribuida por unidad de abcisa q constante. Sabiendo que la ecuación, en el sistema de referencia de la figura, de la curva que forma es:
Se pide el valor de la carga , la tensión en el punto más bajo de la curva y la longitud entre y .
Redibujada a escala: la curva es la del enunciado entre los dos cortes con el eje x, y la flecha que se ve es la de verdad, un dieciseisavo de la luz. El enunciado no imprime la luz; el original dibuja B sobre el eje x y el punto más bajo a mitad de camino, que es lo que da la ecuación con B en x = 1 m.
La razón y la longitud del cable entre y . El enunciado no trae ninguna fuerza, así que y por separado no se pueden calcular, y el ejercicio lo dice en vez de inventar un dato. Tampoco imprime la luz: se toma sobre el eje , como lo dibuja la figura.
- 01
Reconocer el camino
COMP1Un cable sin peso propio con carga constante por unidad de abscisa: ¿qué relación liga su forma con la carga?
Falta una derivada. Integrando una vez sale : la pendiente crece con .
Eso es. La componente horizontal de la tensión es la misma en todo el cable, , y el equilibrio vertical de un trozo da .
La catenaria sale cuando la carga va por unidad de longitud de cable, como el peso propio. Aquí el cable no pesa y la carga va por unidad de abscisa: eso da la parábola.
- 02
La razón entre la carga y la tensión mínima
COMP2De la ecuación de la curva, ¿cuánto vale , en ?
un número, en 1/m — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has leído el coeficiente de como . La parábola es : el coeficiente es la mitad de .
Ese es , el cociente al revés. De sale .
Deriva dos veces: y es constante.
Desarrollo
- 03
Reconocer el camino
COMP1Con la ecuación de la curva y nada más, ¿se pueden dar y por separado, como pide el enunciado?
El cable no pesa, pero la carga existe: es la que dibujan las flechas. Con el cable sería una recta, no una parábola.
Eso es. Si multiplicas la carga y la tensión por el mismo número, la curva no cambia. Una tensión en un apoyo, la tensión máxima o el propio valor de bastarían, y el enunciado impreso no da ninguno de los tres.
La flecha es geometría, en metros. Una tensión va en newtons, y con solo metros no se construye un newton: cualquier con da exactamente la misma curva.
- 04
La longitud entre A y B
COMP2Con en el origen y en el otro corte de la curva con el eje , ¿cuánto mide el cable entre y ?
una longitud, con su unidad — con su unidad; vale cualquiera de la misma magnitudEsa es la luz, la distancia horizontal entre los apoyos. El cable cuelga, así que mide algo más: hay que integrar a lo largo de .
Has tomado y te has dejado el que viene del término en . La pendiente es , que se anula en el vértice.
Esa es la mitad del cable, del vértice a un apoyo. La curva es simétrica respecto de m: la longitud de a es el doble.
está donde vuelve a ser cero: m. La longitud es con ; el cambio la deja en una integral conocida.
Desarrollo
- 05
Justificar el argumento
COMP4Ordena la respuesta. Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Lo constante es la componente horizontal de la tensión. En los apoyos el cable está inclinado, , y su tensión es , algo mayor que en el vértice.
El razonamiento, en orden
Cable sin peso y carga constante por unidad de abscisa: la curva es una parábola que cumple .
De sale , así que .
El enunciado no trae ninguna fuerza, así que ni ni tienen valor propio: solo se puede dar su cociente.
La curva corta el eje en y m, con el vértice en m, a m por debajo de los apoyos.
La longitud es m, un 1 % más que la luz.
Resolución completa
Qué curva es. Sin peso propio y con carga constante por unidad de abscisa, el equilibrio vertical de un trozo da
donde es la componente horizontal de la tensión: la misma en todo el cable, e igual a la tensión en el punto más bajo, donde el cable es horizontal. La curva es una parábola, que es lo que da el enunciado.
El cociente. Derivando dos veces la ecuación:
Lo que el enunciado no deja calcular. Pide y por separado, y con la curva sola no se puede: si la carga y la tensión se multiplican por el mismo número, la forma no cambia. Hace falta una fuerza —la tensión en un apoyo, la tensión máxima o el propio — y el enunciado impreso no trae ninguna. Lo honrado es dar la relación, (con en N/m y en N), y decir qué falta. Con cualquiera de esos datos el resto sale en una línea; por ejemplo, la tensión en los apoyos es .
La luz. está en el origen, porque . La luz no está impresa, pero la figura dibuja sobre el eje , y la curva vuelve a cortarlo en
El vértice cae en m, con m: a mitad de luz, que es justo donde lo pinta la figura original. Las dos lecturas casan.
La longitud. Con , que va de a y da :
Comprobación. Para un cable tan tendido vale la aproximación , con luz m y flecha m: sale m, a una décima de milímetro de la integral.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
La catenaria entre el disco y la polea
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Un cable cuyo peso propio por unidad de longitud es w, se encuentra conectado a la periferia de un disco de masa despreciable y radio , en el punto A, y pasa por una polea B. La longitud del cable entre el punto más bajo O y el punto A es . La longitud del tramo vertical del cable es . Además, la diferencia en cota vertical entre los puntos A y B es .
El contacto del disco con el suelo tiene el suficiente rozamiento como para impedir el deslizamiento, y el punto A se encuentra en la vertical del centro del disco.
Teniendo en cuenta que el peso P del bloque que se suspende en la periferia del disco, mantiene el conjunto en equilibrio en la posición descrita. En función de w y de R, se pide:
a) (1,5p) Parámetro c de la catenaria, ángulo que forma en el punto A y longitud total del cable.
b) (1,5p) Calcular el peso P del bloque y coeficiente de rozamiento mínimo para que se cumplan las condiciones del problema.
Redibujada a escala con la catenaria que sale de la resolución; la figura original no lo está. El punto O, el más bajo del cable, se ha rotulado aquí porque el enunciado lo nombra. El cable pasa por delante del disco, como en el original: está unido a su cara en A. La polea se trata como un punto.
Apartado a): el parámetro de la catenaria, el ángulo que forma el cable con la horizontal en y la longitud total del cable, todo en función de .
- 01
Reconocer el camino
COMP1En una catenaria la tensión vale , con medida desde la directriz. ¿Qué te da el tramo vertical de ?
El tramo vertical cuelga de , no de . Lo que sostiene es la tensión en la polea; está más abajo y ahí la tensión es menor.
Eso confunde longitud con ordenada. En la catenaria : la ordenada de es y su arco desde el vértice es menor.
No es parte de la curva, pero es el único dato de fuerza del problema: su peso es la tensión en , y la tensión fija la ordenada.
Eso es. Una polea sin rozamiento no cambia la tensión, y al otro lado cuelgan de cable: . El extremo libre del tramo vertical queda justo a la altura de la directriz.
- 02
El parámetro de la catenaria
COMP2Con , ¿cuánto vale el parámetro , en unidades de ?
un número, el cociente c/R — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has puesto . El tramo vertical fija la ordenada de ; la de es menos, .
Has sumado donde había que restar: la relación es , así que .
Has puesto , sumando los en vez de restarlos. está por debajo de .
está por debajo de , así que . Y en cualquier punto de la catenaria , con el arco desde el vértice.
Desarrollo
- 03
El ángulo en A
COMP2¿Qué ángulo forma el cable con la horizontal en , en grados?
un ángulo en grados, sin el símbolo — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Ese es el ángulo con la vertical. Con la horizontal, que es el que da la pendiente de la catenaria, es el complementario.
Sale de arrastrar , que da . Con el parámetro es y el cable baja mucho más empinado.
La pendiente de la catenaria en un punto es .
Desarrollo
Y se comprueba por otro lado: , que da el mismo ángulo.
- 04
La longitud total del cable
COMP2¿Cuánto mide el cable entero, de al extremo libre, en unidades de ?
un número, el cociente L/R — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Te has dejado el tramo vertical. El enunciado pide la longitud total del cable, y los que cuelgan de la polea también son cable.
Has tomado el arco de a como , que es la altura de sobre el vértice. El arco sale de y es más largo.
Has tomado . La ordenada no es el arco: el arco es .
Son tres tramos: , el arco , que sale de , y los verticales.
Desarrollo
- 05
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución del apartado a). Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
El vértice está a una distancia por encima de la directriz: . Con la tensión en el punto más bajo sería nula, y es la mínima pero no cero: .
El razonamiento, en orden
Una polea ideal no cambia la tensión, así que en vale el peso del tramo vertical, .
Como en la catenaria , eso pone en y en .
De sale .
En , , y el cable forma con la horizontal.
El arco de a mide , y con el tramo vertical el cable mide .
Resolución completa
Dónde está la directriz. En una catenaria la tensión vale , con la ordenada medida desde la directriz. La polea es ideal y no cambia la tensión, así que en el cable tira con el peso del tramo que cuelga al otro lado:
El extremo libre del tramo vertical cae, por tanto, justo sobre la directriz. está por debajo de : .
El parámetro. En cualquier punto , con el arco desde el vértice. En :
El ángulo en A. La pendiente es :
medido con la horizontal, con el cable bajando de hacia . Por otro camino, : el mismo ángulo.
La longitud total. El arco de a sale igual que el de :
y el cable entero son los dos arcos más el tramo vertical, tomando la polea como un punto, como la dibuja el enunciado:
Comprobación. Con estos números la geometría cierra: queda a a la izquierda del vértice y a a la derecha; el vértice está a , y el suelo a , así que el cable pasa por encima del suelo y no lo toca. La figura está dibujada con esas coordenadas.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.
El bloque que sujeta el disco y el rozamiento mínimo
1.er intento a pelo · al 2.º aparece la pista, al 3.º el desarrollo — la solución nunca se da al fallar: se te dice en qué te has ido y por qué.
Enunciado
Un cable cuyo peso propio por unidad de longitud es w, se encuentra conectado a la periferia de un disco de masa despreciable y radio , en el punto A, y pasa por una polea B. La longitud del cable entre el punto más bajo O y el punto A es . La longitud del tramo vertical del cable es . Además, la diferencia en cota vertical entre los puntos A y B es .
El contacto del disco con el suelo tiene el suficiente rozamiento como para impedir el deslizamiento, y el punto A se encuentra en la vertical del centro del disco.
Teniendo en cuenta que el peso P del bloque que se suspende en la periferia del disco, mantiene el conjunto en equilibrio en la posición descrita. En función de w y de R, se pide:
a) (1,5p) Parámetro c de la catenaria, ángulo que forma en el punto A y longitud total del cable.
b) (1,5p) Calcular el peso P del bloque y coeficiente de rozamiento mínimo para que se cumplan las condiciones del problema.
Redibujada a escala con la catenaria que sale de la resolución; la figura original no lo está. El punto O, el más bajo del cable, se ha rotulado aquí porque el enunciado lo nombra. El cable pasa por delante del disco, como en el original: está unido a su cara en A. La polea se trata como un punto.
Apartado b): el peso del bloque y el coeficiente de rozamiento mínimo con el suelo, en función de y . Del apartado a) se usan y .
- 01
Reconocer el camino
COMP1El disco no tiene masa. ¿Respecto de qué punto conviene tomar momentos para sacar sin conocer el rozamiento?
Una reacción es una fuerza como cualquier otra. El rozamiento actúa en el suelo, a distancia del centro, y su momento no es cero: olvidarlo da , la mitad de lo que es.
Eso es. Desde el contacto tampoco da momento la componente vertical del cable en , que está en la misma vertical, y queda una ecuación con una sola incógnita: .
Se puede, pero entonces entran la normal y el rozamiento y queda ligado a ellos: hay que resolver el sistema entero. Desde el contacto sale en una línea.
El equilibrio vertical tiene dos incógnitas, y . Sin la ecuación de momentos no se separan.
- 02
El peso del bloque
COMP2¿Cuánto vale , en unidades de ?
un número, el cociente P/(wR) — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Has tomado momentos en el centro olvidando el rozamiento. Su momento respecto del centro vale lo mismo que el del cable, y se suma: .
Has usado la tensión entera, , con brazo , como si tirara en horizontal. Solo la componente horizontal, , tiene ese brazo; la vertical pasa por el contacto.
Es con el que sale de tomar . El planteamiento del disco está bien; el fallo viene del apartado a).
En el cable tira con en horizontal y hacia abajo. Respecto del contacto, la horizontal tiene brazo y el peso del bloque, brazo .
Desarrollo
- 03
El rozamiento mínimo
COMP2¿Cuál es el coeficiente de rozamiento mínimo para que el disco no deslice?
un número, con tres decimales — vale la forma exacta: pi/4, sqrt(3)/2, (e^2-1)/2…Te has dejado el bloque en la normal. El suelo sostiene la vertical del cable y el peso , que cuelga del disco.
Te has dejado la componente vertical del cable en la normal: en el cable tira hacia , que está más abajo, y carga sobre el suelo.
Has puesto la vertical del cable hacia arriba. En el cable baja hacia : tira del disco hacia abajo, y la normal es , no .
El rozamiento equilibra la horizontal del cable, . La normal soporta la vertical del cable y el bloque.
Desarrollo
- 04
Justificar el argumento
COMP4Ordena la resolución del apartado b). Una pieza es falsa.
- Ve eligiendo las piezas en orden.
Sin masa no hay peso propio, pero el suelo sigue sosteniendo lo que el disco carga: la vertical del cable y el bloque. La normal vale , y sin ella no habría rozamiento posible.
El razonamiento, en orden
En el cable tira del disco hacia , con en horizontal y hacia abajo.
El bloque cuelga del punto más a la izquierda del disco, a distancia de la vertical del contacto.
Momentos respecto del contacto: , luego .
En horizontal el rozamiento vale hacia la izquierda; en vertical, .
Para que no deslice, , y el mínimo es .
Resolución completa
Las fuerzas sobre el disco. El disco no tiene masa, así que solo recibe tres acciones: el cable en , el bloque en el punto más a la izquierda de su periferia y el suelo en el contacto , con una normal y un rozamiento . En el cable tira hacia , que está a la derecha y más abajo:
Su módulo es , que es lo que tiene que dar.
El peso del bloque. Se toman momentos en , donde y no cuentan. está por encima de y en su misma vertical: la componente vertical del cable no da momento y la horizontal tiene brazo . El bloque tira hacia abajo a distancia a la izquierda.
El rozamiento. En horizontal el rozamiento equilibra al cable, y en vertical la normal sostiene el cable y el bloque:
Para que no deslice hace falta :
Comprobación. Tomando momentos en el centro, que es otro punto y otra cuenta: el cable da y el rozamiento, hacia la izquierda en el suelo, otro en el mismo sentido; el bloque los equilibra con . Sale , lo mismo.
¿Esto está mal? Dilo →La resolución es nuestra y puede tener fallos. El enunciado es el original.