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Calcular la fuerza necesaria para mantener la placa (barra) en la posición indicada.

Las condiciones de equilibrio habría que decir porque son dos:

De translación:

∑F = m·a = 0

y de rotación:

∑M = I·∝ = 0

donde M es el momento de la fuerza:

M = R x F (x es el producto vectorial)

El módulo de M se puede calcular multiplicando el valor de la fuerza por la distancia más corta entre el punto de giro (apoyo) y la dirección de ésta.

M = d·F

Está claro que el clavo ejerce una fuerza hacia arriba de 100 N y hacia la izquierda de igual valor que F.

Vamos a imponerle que esté en equilibrio de rotación. El momento de la fuerza de 100 N es:

M1 = (12/2)·100 = 600 N·m (rotaría en sentido horario)

M2= 20·cos φ·F siendo φ el ángulo que forma la barra con la vertical.

Sabemos que sen φ=12/20. Se deduce que:

φ = arcsen 3/5 = 36,87º

Esta gira en sentido antihorario. Para que esté en equilibrio la barra ambos momentos deben ser iguales M1=M2

600 = 20·cos 36,87º·F

Despejando tenemos que:

F = 600/16 = 37,5 N