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NOTA
Cuestionario Consolidado 2: Mecánica Vectorial - Dinámica
Problema 1
Un Bús de 14,000 lb coliciona con un automóvil
de 2600 lb. La velocidad del bús antes del
choque era vB = 18i (pies/s) y la velocidad del
automóvil era vC = 33j (pies/s). Los dos vehículos
quedaron trabados y permanecieron juntos
después de la colisión. El coeficiente de fricción
cinética entre las llantas de los vehículos y el
camino es de 0.6.
a) ¿Cuál es la velocidad del centro de masa
común de los vehículos inmediatamente
después de la colisión?
b) Determine la posición final aproximada del
centro de masa común de los vehículos respecto
a su posición cuando ocurrió el impacto?
Problema 2
Una jugadora de tenis golpea la pelota de tenis
con su raqueta mientras la pelota sigue subiendo.
La velocidad de la pelota antes del impacto con la
raqueta es v1 = 10 m ∕s y después del impacto su
velocidad es v2 = 25 m ∕s, con direcciones como
las que se muestran en la figura. Si la pelota de 60
g está en contacto con la raqueta durante 0.05 s,
determine la magnitud de la fuerza promedio R
ejercida por la raqueta sobre la pelota. Halla el
ángulo 𝛽 que forma R con la horizontal. Comente
el tratamiento del peso de la pelota durante el
impacto.
Problema 3
La manivela AB gira con una velocidad angular constante
en sentido antihorario de 16 rad/s. Calcula la velocidad
angular de la barra BE cuando θ = 60◦.
Problema 4
Cuando el mecanismo está en la posición que se
muestra, la velocidad angular de la barra AB es de
72 rad/s, en el sentido de las manecillas del reloj.
Para esta posición, calcule la velocidad angular de
la placa BCD y la velocidad de la esquina D.
Problema 5
Cuando el mecanismo está en la posición que se
muestra, la velocidad del centro O del disco es de
16 pulg/s hacia la derecha. Suponiendo que el
disco rueda sin deslizarse, calcule la velocidad del
collarín B en esta posición.
Sección: ………………………..………………...
Asignatura : Mecánica Vectorial - Dinámica
Docente : Mg. Ing. Mario L. Chullo Llave
Apellidos : ………………………..……………….
Nombres : ………………………………………..
Fecha: .…../……/2021 Duración: 120 min.
Instrucciones: lea cuidadosamente los enunciados de los problemas siguientes y resolverlos por el método
gráfico o vectorial.
NOTA
Problema 6
Para el instante representado, el eslabón
giratorio D tiene una velocidad angular 𝜔 = 2
rad∕s, y su ranura es vertical. También 𝜃 = 60°
momentáneamente. Determine la velocidad del
extremo A del eslabón AB para este instante.
Problema 7
La banda flexible F está unida en E al sector
giratorio y pasa sobre la polea guía G. Determine
las velocidades angulares de los eslabones AB y
BD para la posición que se muestra si la banda
tiene una velocidad de 2 m∕s.
Problema 8
El sistema de Prob. 5 ∕82 se repite aquí. La
manivela OA gira a una velocidad angular en
sentido antihorario de 9 rad∕s, y esta velocidad
disminuye a 5 rad ∕s2. Determina la aceleración
angular 𝛼AB del vínculo AB para la posición que
se muestra.
Problema 9
El eje de la unidad de ruedas rueda sin deslizarse
sobre la superficie horizontal fija. Si la velocidad y
la aceleración del punto O son 3 ft∕seg a la
derecha y 4 ft∕sec2 a la izquierda,
respectivamente, determine las aceleraciones de
los puntos A y D.
Problema 10
Si la barra vertical tiene una velocidad hacia abajo
v = 2.5 pies ∕seg y una aceleración hacia arriba a =
3.6 pies ∕seg2 cuando el dispositivo está en la
posición que se muestra, determine la
NOTA
aceleración angular correspondiente 𝛼 de la barra
AB y la magnitud de la aceleración del rodillo B. El
valor de R es 16.
Problema 11
El dispositivo de inclinación mantiene un baño de agua
con salpicaduras para lavar los productos vegetales. Si la
manivela OA oscila alrededor de la vertical y tiene una
velocidad angular en el sentido de las agujas del reloj de
4π rad/s cuando OA es vertical, determine la velocidad
angular de la canasta en la posición que se muestra donde
θ = 30°.

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Mecánica Vectorial - Problemas de Cinemática y Dinámica

  • 1. NOTA Cuestionario Consolidado 2: Mecánica Vectorial - Dinámica Problema 1 Un Bús de 14,000 lb coliciona con un automóvil de 2600 lb. La velocidad del bús antes del choque era vB = 18i (pies/s) y la velocidad del automóvil era vC = 33j (pies/s). Los dos vehículos quedaron trabados y permanecieron juntos después de la colisión. El coeficiente de fricción cinética entre las llantas de los vehículos y el camino es de 0.6. a) ¿Cuál es la velocidad del centro de masa común de los vehículos inmediatamente después de la colisión? b) Determine la posición final aproximada del centro de masa común de los vehículos respecto a su posición cuando ocurrió el impacto? Problema 2 Una jugadora de tenis golpea la pelota de tenis con su raqueta mientras la pelota sigue subiendo. La velocidad de la pelota antes del impacto con la raqueta es v1 = 10 m ∕s y después del impacto su velocidad es v2 = 25 m ∕s, con direcciones como las que se muestran en la figura. Si la pelota de 60 g está en contacto con la raqueta durante 0.05 s, determine la magnitud de la fuerza promedio R ejercida por la raqueta sobre la pelota. Halla el ángulo 𝛽 que forma R con la horizontal. Comente el tratamiento del peso de la pelota durante el impacto. Problema 3 La manivela AB gira con una velocidad angular constante en sentido antihorario de 16 rad/s. Calcula la velocidad angular de la barra BE cuando θ = 60◦. Problema 4 Cuando el mecanismo está en la posición que se muestra, la velocidad angular de la barra AB es de 72 rad/s, en el sentido de las manecillas del reloj. Para esta posición, calcule la velocidad angular de la placa BCD y la velocidad de la esquina D. Problema 5 Cuando el mecanismo está en la posición que se muestra, la velocidad del centro O del disco es de 16 pulg/s hacia la derecha. Suponiendo que el disco rueda sin deslizarse, calcule la velocidad del collarín B en esta posición. Sección: ………………………..………………... Asignatura : Mecánica Vectorial - Dinámica Docente : Mg. Ing. Mario L. Chullo Llave Apellidos : ………………………..………………. Nombres : ……………………………………….. Fecha: .…../……/2021 Duración: 120 min. Instrucciones: lea cuidadosamente los enunciados de los problemas siguientes y resolverlos por el método gráfico o vectorial.
  • 2. NOTA Problema 6 Para el instante representado, el eslabón giratorio D tiene una velocidad angular 𝜔 = 2 rad∕s, y su ranura es vertical. También 𝜃 = 60° momentáneamente. Determine la velocidad del extremo A del eslabón AB para este instante. Problema 7 La banda flexible F está unida en E al sector giratorio y pasa sobre la polea guía G. Determine las velocidades angulares de los eslabones AB y BD para la posición que se muestra si la banda tiene una velocidad de 2 m∕s. Problema 8 El sistema de Prob. 5 ∕82 se repite aquí. La manivela OA gira a una velocidad angular en sentido antihorario de 9 rad∕s, y esta velocidad disminuye a 5 rad ∕s2. Determina la aceleración angular 𝛼AB del vínculo AB para la posición que se muestra. Problema 9 El eje de la unidad de ruedas rueda sin deslizarse sobre la superficie horizontal fija. Si la velocidad y la aceleración del punto O son 3 ft∕seg a la derecha y 4 ft∕sec2 a la izquierda, respectivamente, determine las aceleraciones de los puntos A y D. Problema 10 Si la barra vertical tiene una velocidad hacia abajo v = 2.5 pies ∕seg y una aceleración hacia arriba a = 3.6 pies ∕seg2 cuando el dispositivo está en la posición que se muestra, determine la
  • 3. NOTA aceleración angular correspondiente 𝛼 de la barra AB y la magnitud de la aceleración del rodillo B. El valor de R es 16. Problema 11 El dispositivo de inclinación mantiene un baño de agua con salpicaduras para lavar los productos vegetales. Si la manivela OA oscila alrededor de la vertical y tiene una velocidad angular en el sentido de las agujas del reloj de 4π rad/s cuando OA es vertical, determine la velocidad angular de la canasta en la posición que se muestra donde θ = 30°.