DINAMICA Ejercicios II Fase

7/24/2019 DINAMICA Ejercicios II Fase

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UNIVERSIDAD CATLICA DE SANTA MARA

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA CIVIL

DINMICA

DOCENTE

ING. ENRIQUE UGARTE CALDERON

TEMA

Desarrollo de los Ejercicios de los tems de la segunda ase

ALUMNO

!A!ANI A"QUE# $O%N %O&ER

AREQUIPA, OCTUBRE DEL 2015


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Seccin 4.1 Principio del impulso y el momento lineal

1. Las marcas sobre una pista de carreras indican que las ruedas traseras (las de la traccin) de un automvilpatinaron en los primeros 60 ft de la pista de 1 320 ft. a) Si se sabe que el coeficiente de friccin cintica es de0.60 determine el menor tiempo posible en el que el automvil puede recorrer los 60 ft iniciales si empie!adesde el reposo " las ruedas frontales del automvil apenas se despe#an del suelo. b) $etermine el tiempom%nimo para que el automvil corra toda la carrera si despus de patinar durante 60 ft las ruedas #iran sinpatinar por el resto de la carrera. Supon#a que para la parte de la carrera con rodamiento 60 por ciento del peso

del automvil se apo"a sobre las ruedas traseras " que el coeficiente de friccin est&tica es 0.'. o tome encuenta la resistencia del aire " la resistencia al rodamiento.


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2. *l motor + levanta el embala,e de 100 -#. *l motor e,erce una fuer!a en el cable de / (200t 2 10) donde testa en se#undos. Si el embala,e comien!a a elevarse del punto de reposo en el suelo determine su rapide!cuando t / s.

1.


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Seccin 4.2 Principio del impulso y el momento lineal para un sistema de partculas

3. La ballena ,orobada de . +# esta varada en la pla"a debido a cambios en la marea. *n un esfuer!o porrescatarla se utili!a un remolcador de 12 +# para liberar la mediante una cuerda inetensible atada a sucola. ara vencer la fuer!a de fricci6n de la arena en la ballena el remolcador retrocede 4asta que la cuerdase aflo,a " lue#o avan!a a 3 m5s. Si lue#o el remolcador apa#a los motores determine la fuer!a de fricci6npromedio en la ballena si ocurre un desli!amiento durante 1. s antes de que el remolcador se deten#adespu6s de que la cuerda se tensa. 7dem&s 8cu&l es la fuer!a promedio en la cuerda durante el

remolcado9

2.


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3. :on el fin de probar la resistencia al impacto de una cadena sta se suspende de una vi#a r%#ida de 2;0 lbsostenida mediante dos columnas.


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Seccin 4.3 Conservacin del momento lineal de un sistema de partculas

;. donde el se#mento > c4oca con el suelo en $.


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.


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Seccin 4.4 Impacto

6.


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?. 7 la bola blanca 7 se le confiere una velocidad inicial de (0;)1 / m5s. Si c4oca directamente con la bola > (e /0.') determine la velocidad de > " el 7n#ulo 0 ,usto despubs de que rebota en la banda en : (eA / 0.6). :adabola tiene una masa de 0.; -#. B#nore el tamaflo de cada bola.

3.

;.


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Seccin 4.5 Momento angular.

C. *l


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10. *l La bola de 3 lb situada en 7 se suelta del punto de reposo " desciende a lo lar#o de la tra"ectoria curva.

Si la bola e,erce una fuer!a normal de lb en la tra"ectoria cuando lle#a al punto > determine su cantidad

de movimiento an#ular con respecto al centro de curvatura punto F. Su#erenciaG i#nore el tamaDo de la

bola. 7ntes debe determinarse el radio de curvatura en el punto >.

.

.


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Seccin 4. !elacin entre el momento de una "uer#a y el momento angular

'. *l carro de 10 lb de un ,ue#o mec&nico est& conectado a una pluma telescpica #iratoria. :uando r / 1 pies

el carro se despla!a en una tra"ectoria circular 4ori!ontal a una rapide! de 30 pies5s. Si la pluma se acorta a

ra!n de 3 pies5s determine la rapide! del carro cuando r / 10 pies. 7dem&s determine el traba,o reali!ado por

la fuer!a aial a lo lar#o de la pluma. B#nore el tamaDo del carro " la masa de la pluma.


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C. La bola de 2 -# describe una tra"ectoria circular de 0. m de di&metro a una rapide! constante. Si la lon#itud de

la cuerda se acorta de 5 / 1 m a / 0. m al ,alar de ella a travs del tubo determine el nuevo di&metro de la

tra"ectoria dH. ambin 8cu&l es la tensin en la cuerda en cada caso9


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Seccin 4.$ Principio del impulso y el momento angular.

10. de ;0 lb est& suspendido de una cuerda de 6 ft unida a un carrito 7 de 60 lb el cual puede rodarlibremente sobre una pista 4ori!ontal " sin friccin. Si el sistema se suelta desde el reposo en la posicinmostrada determine las velocidades de 7 " > cuando > pasa directamente deba,o de 7.


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11. *n un ,ue#o de billar la bola 7 se mueve con velocidad v0 de ma#nitud v0/ 1 ft5s cuando c4oca contra las bolas> " : las cuales se encuentran en reposo " alineadas como se muestra. Si despus del c4oque las tres bolasse mueven en las direcciones indicadas " se suponen superficies sin friccin " un impacto perfectamenteel&stico (esto es conservacin de ener#%a) determine las ma#nitudes de las velocidades v 7 v>" v:.


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13. La ilustracidn muestra como funciona el en#rane de reversa de una transmisidn automotri!. Si el motor 4ace#irar la flec4a 7 a I7/ ;0 rad5s determine la velocidad an#ular de la flec4a motri! I >. *l radio de cadaen#rane se enuncia en la fi#ura.


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Seccin 5.2 %raslacin.

1;.


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Seccin 5.3 !otacin en torno a un e&e "i&o.

6.


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1C. Si la barra comien!a a moverse desde el punto de reposo en la posicin que se ilustra " un motor la impulsa

durante un corto tiempo con una aceleracin an#ular de a / (1. et) rad5s2 donde t est& en se#undos determinela ma#nitud de su velocidad " despla!amiento an#ular cuando t / 3 s. Localice el punto en la barra que tiene lavelocidad " aceleracin m&imas " calcule las ma#nitudes de la velocidad " aceleracin de este punto cuando t

/ 3 s. La barra est& definida por ! / 0.2 sen( ") m donde el ar#umento del seno estd en radianes " " en

metros.


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20. *l anillo : tiene un radio interior de mm " un radio eterior de 60 mm " est& situada entre dos ruedas 7 " >cada una de 2; mm de radio eterior. Sabiendo que la rueda 7 #ira con una velocidad an#ular constante de 300rpm " que no se produce desli!amiento determinar (a) la velocidad an#ular del anillo de : " de la rueda > (b) laaceleracin de los untos de 7 " > que est&n en contacto con :.


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Seccin 5.4 'n(lisis del movimiento en un plano a)soluto en general.

21. *l 4ombre tira de la cuerda a una ra!n constante de 0. m5s. $etermine la velocidad " aceleracin an#ulares de

la vi#a 7> cuando 0 / 60@. La vi#a #ira en tomo a 7. B#nore el espesor de la vi#a " el tamaDo de la polea


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22. Si la cuDa se mueve a la i!quierda a una velocidad constante v determine la velocidad an#ular de la barra en

funcin de .


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Seccin 5.5 'n(lisis del movimiento relativo* velocidad.

23. *l pistn sube con una velocidad de 300 pul#5s en el instante que se muestra. $etermine la velocidad an#ulardel ci#JeDal 7> en este instante.


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2;. *n la rueda ecntrica que se muestra un disco de 2 in. de radio #ira alrededor del e,e F que se ubica a 0. in.del centro 7 del disco. La distancia entre el centro 7 del disco " el pasador en > es de ' in. Si la velocidadan#ular del disco es de C00 rpm en el sentido de las manecillas del relo, determine la velocidad del bloquecuando 30@.


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Seccin 5. Centro instant(neo de velocidad cero.2. La placa cuadrada estaK limitada a moverse en las ranuras en 7 " >. :uando 0 / 30@ el punto 7 se mueve a a

/ ' m5s. $etermine la velocidad del punto $ en el instante que se muestra.


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26. Si se sabe que en el instante mostrado la velocidad an#ular del collar%n $ es 1.6 m5s 4acia arriba determine a)la velocidad an#ular de la varilla 7$ b) la velocidad del punto > c) la velocidad del punto 7.


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Seccin 5.$ 'n(lisis del movimiento relativo* aceleracin2?. Se enrolla una cuerda alrededor del carrete interno del en#rane. Si se ,ala con una velocidad constante v

determine las velocidades " aceleracin de los puntos 7 " >. *l en#rane rueda sobre la cremallera fi,a.


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Seccin 5.+ 'n(lisis del movimiento relativo utili#ando e&es de rotacin2C. *n el instante que se muestra la barra 7> tiene una velocidad an#ular I7>/ ; rad5s " una aceleracin an#ular

7>/ 2 rad5s2. $etermine la velocidad " aceleracin an#ulares de la barra :$ en este instante. *l collar%n :

est& conectado a :$ por medio de un pasador " se desli!a libremente a lo lar#o de 7>.


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30. que #ira a una velocidadan#ular constante de I7>/ 2 rad5s alrededor del punto 7 " un carro montado en el etremo del bra!o el cualtiene una velocidad an#ular constante IH / N0.-) rad5s medida con respecto al bra!o. *n el instante que semuestra determine la velocidad " aceleracin del pasa,ero en :.


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32. La semiesfera se forma al 4acer #irar el drea som breada alrededor del e,e ". $etermine el momento de inerciaIy" eprese el resultado en funci6n de su masa total m. La densidad p del material es constante.


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3;. :uando el mecanismo de elevacin est& en funcionamiento la car#a de ;00 lb recibe una aceleraci6n 4acia

arriba de pies5s2. $etermine la fuer!a de compresin que la car#a e,erce en las columnas 7> " :$. 8:u&l es

la fuer!a de compresi6n en cada de estas columnas si la car#a se mueve 4acia arriba a una velocidad constante

de 3 pies5s9 Supon#a que las columnas solo soportan una car#a aial.


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Seccin .3 ,cuaciones de movimiento* traslacin.

3. *l embala,e de 0 -# descansa sobre la plataforma cu"o coeficiente de friccin est&tica es s/ 0.. Si en el

instante / 30@ los bra!os de soporte tienen una velocidad an#ular a) / 1 rad5s " una aceleracin an#ular

/ 0. rad5s2 determine la fuer!a de friccidn en el embala,e.


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36. *l embala,e tiene una masa de 0 -# " descansa sobre la plataforma inclinada de la carretilla. $etermine laaceleracidn minima que 4arK que el embala,e se voltee o se deslice con respecto a la carretilla. K:uKl es lama#niPtud de esta aceleracidn9 *l coeficiente de friccidn estKtica entre el embala,e " la carretilla es 5s / 0..


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Seccin .4 ,cuaciones de movimiento* rotacin en torno de un e&e "i&o.

3?. . Si el rollo est& apo"ado

en la pared donde el coeficiente de friccin cintica es c / 0.3 " se aplica una fuer!a constante de 30 al

etremo de la 4o,a determine la tensidn en la mdnsula a medida que se desenrolla el papel " la aceleracin

an#ular del rollo. *n el c&lculo trate el rollo como un cilindro.


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3'. La barra esbelta de lon#itud L " masa m se suelta desde el punto de reposo cuando 0 / 0@. $etermine en

funcin de la fuer!a normal " de friccin e,ercidas por el borde en 7 a medida que cae. que &n#ulo

comien!a a desli!arse la barra si el coeficiente de friccin est&tica en 7 es 59


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Seccin .5 ,cuaciones de movimiento* movimiento en el plano general.

3C. *l tubo de drena,e de concreto de 00 -# tiene un radio medio de 0. m. Si la aceleracin del camin es de 3m5s2 determine la aceleracin an#ular del tubo. Supon#a que este no se desli!a sobre la plataforma del camine i#nore su espesor.


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;0. *l disco 7 de 20 -# est& su,eto al bloque > de 10 -# por medio del sistema de cable " polea que se ilustra. Si eldisco rueda sin desli!arse determine su aceleracin an#ular " la aceleracin del bloque cuando se sueltan.7dem&s 8cu&l es la tensin en el cable9 B#nore la masa de las poleas.

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