05dinamica2009 0

2.179 visualizaciones

Publicado el

Los resolvere en cuanto se comuniquen... es muy importante

0 comentarios
1 recomendación
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
2.179
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
4
Acciones
Compartido
0
Descargas
8
Comentarios
0
Recomendaciones
1
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

05dinamica2009 0

  1. 1. Curso: Física I, Ingeniería electrónica - UPAODocente: Manuel Carnero Arroyo Archivo: 05dinamica2009-0========================================== Dinámica, Trabajo y energía1. La fuerza externa total sobre un cuerpo de 20kg es 10i + 20j (N). Cuando t=0, su vector posición respecto a un marco de referencia inercial es r =0 y su velocidad es v = 20i -10j (m/s). Determinar posición y velocidad cuando t = 2s. Fig.22. Suponga que está usted en un elevar y de 6. En la Fig. 3, la fuerza ejercida por el pie sobre una báscula. Cuando el elevador resorte lineal sobre la masa de 10kg es está en reposo, la bascula indica su peso F=-ks, donde k es la constante elástica del W. (a) ¿Cuál es la aceleración del elevador resorte y s es el desplazamiento de la masa, si la báscula indica 1,01 W? (b) ¿Cuál es medido desde la posición en que el resorte su aceleración si la báscula indica 0,99 W? no esta estirado. El valor de k es 50N/m. La masa se libera del reposo en la posición3. Durante un vuelo de prueba un helicóptero s = 1m. (a) ¿Cuál es la aceleración de la de 9000kg parte del reposo en t =0; la masa en el instante en que se libera? (b) aceleración de su centro de masa entre t=0 ¿Cuál es la velocidad de la masa cuando y t=10s es a = 0,6ti + (1,8 -0,36t)j (m/s2) alcanza la posición s = 0? ¿Cuál es la magnitud de la fuerza externa total sobre el helicóptero (incluido su peso) en t=6s ?4. Los ingenieros que llevan a cabo la prueba descrita en el problema 3 quieren expresar la fuerza total sobre el helicóptero en t=6s en términos de tres fuerzas: el peso W, una componente T tangente a la trayectoria y Fig.3 una componente L normal a la trayectoria. ¿Cuáles son los valores de W, T y L? 7. Un electrón (masa= 9,11x10-31kg) entra por O a un tubo de rayos catódicos, con velocidad v = 2,2x107i (m/s). Mientras está entre las placas cargadas, el campo eléctrico generado por ellas lo somete a una fuerza F = -eEj, donde la carga del electrón e = 1,6x10-19 C y la intensidad del campo eléctrico E = 15kN/C. las fuerzas externas sobre el electrón son insignificantes si éste no está entre las placas. ¿En qué parte de la pantalla incide el electrón? Fig. 1.5. Las masas mA= 15kg, mB= 30kg, y los coeficiente de fricción entre todas las superficies son µs =0,4 , µk= 0,35. ¿Cuál es la fuerza máxima F que se puede aplicar sin que A se deslice respecto a B? ¿Cuál es la aceleración resultante? Fig. 2. Fig.4 1
  2. 2. Curso: Física I, Ingeniería electrónica - UPAODocente: Manuel Carnero Arroyo Archivo: 05dinamica2009-0==========================================8. ¿Cuál es la aceleración del collarín A de horizontal que ejerce la barra sobre el 8kg respecto a la barra lisa?. Fig.5 deslizador. Fig.7 Fig.59. En el problema 8 determinar la aceleración 13. Un auto viaja a 30 m/s y está en la cima de del collarín A respecto a la barra si el una colina. El coeficiente de fricción coeficiente de fricción cinética entre el cinética entre los neumáticos y el camino collarín y la barra es µk = 0,1. es µk= 0,8 y el radio de curvatura instantánea de la trayectoria del auto es de10. En la Fig. 6, si y = 100mm, dy/dt = 600 200m. Si el conductor aplica los frenos y mm/s y dy2/dt2 = -200 mm/s2, ¿qué fuerza se traban las ruedas del vehículo, ¿ cuál es horizontal ejerce la ranura lisa circular la desaceleración resultante en la dirección sobre el deslizador A de 0,4kg? tangencial a la trayectoria?. Fig.8. Fig.8 14. Suponga que el auto del problema anterior está en el fondo de una depresión cuyo radio de curvatura es de 200 m cuando el conductor aplica los frenos. ¿Cuál es la Fig 6 desaceleración resultante del auto en la dirección tangente a su trayectoria?. Fig.9.11. El coeficiente de rozamiento estático entre los neumáticos de un auto y la pista es µs=0,6. Si la fuerza resultante que actúa sobre el auto es la fuerza de rozamiento estático ejercida por la pista, (a) ¿Cuál es la Fig.9 aceleración máxima que puede adquirir el auto cuando frena? (b) ¿Cuál es la mínima 15. Una rampa de acceso a una supercarretera distancia a la que se detendrá el auto si es circular con radio R (Fig. 10a), y la inicialmente llevaba una velocidad de carpeta asfáltica está inclinada un ángulo β 30m/s? respecto a la horizontal (Fig.10 b). Demuestre que la velocidad constante12. El deslizador A de 2kg mostrado en la máxima a la que un auto puede viajar en la Fig.7 parte del reposo y se desliza en el rampa sin perder tracción es plano horizontal a lo largo de la barra lisa circular bajo la acción de una fuerza tangencial Ft= 4t N. En t = 4s, determine  senβ + µ s cos β  v = gR   cos β − µ senβ   (a) la magnitud de la velocidad del  s  deslizador; (b) la magnitud de la fuerza 2
  3. 3. Curso: Física I, Ingeniería electrónica - UPAODocente: Manuel Carnero Arroyo Archivo: 05dinamica2009-0========================================== 0, su velocidad es v = v0. ¿Qué trabajo se efectúa cuando el cuerpo se mueve de s = 0 a s = sf? 18. El sistema mostrado se libera del reposo con el resorte sin estirar. Si la constante del resorte es k= 30N/m, ¿qué velocidad máxima alcanza los pesos?. Fig.12 Fig. 1016. Una locomotora tira de tres vagones hasta la cumbre de una montaña. La masa de cada vagón, incluidos sus pasajeros, es de 10 Mg y las fuerzas de fricción ejercidas Fig.12 por las ruedas de los vagones son insignificantes. Determine las fuerzas en 19. Las masas de los tres bloques son mA= los acoplamientos 1, 2 y 3 si (a) la 40kg, mB= 16kg y mC= 12kg. Ignore la locomotora se mueve a velocidad masa de la barra que mantiene a C en constante; (b) la locomotora acelera hacia reposo. La fricción es insignificante. arriba a 1,2 m/s2. Fig.11. Aplicando el principio del trabajo y la energía a A y B por separado, determine la magnitud de sus velocidades cuando se hayan movido 500mm. Fig.13. Fig.13 Fig.11 20. El collarín de 4kg mostrado se suelta del17. La componente de la fuerza externa total reposo en la posición 1. Ignore la fricción. tangente a la trayectoria de un cuerpo de Si la constante del resorte es k= 6kN/m y el masa m es ∑Ft= -cv, donde v es la resorte no está estirado en la posición 2, magnitud de la velocidad del cuerpo y c ¿cuál es la velocidad del collarín cuando es una constante. Cuando la posición es s = éste ha caído a la posición 2?. Fig.14 3
  4. 4. Curso: Física I, Ingeniería electrónica - UPAODocente: Manuel Carnero Arroyo Archivo: 05dinamica2009-0========================================== 23. El collarín de 2kg mostrado está inicialmente en reposo en la posición 1. Una fuerza constante de 100N se aplica a la cuerda, ocasionando que el collarín se deslice hacia arriba sobre la barra lisa vertical. ¿Cuál es la velocidad del collarín cuando alcanza la posición 2?. Fig. 17 Fig.1421. La masa del cohete de la Fig.15 es de 250kg y su empuje constante es de 6kN. La longitud total de la rampa de lanzamiento es de 10m. Ignorando la fricción, la fuerza de arrastre y el cambio de masa del cohete, determine la magnitud de su velocidad cuando llega al final de la rampa. Fig. 17 24. En la Fig.18, los coeficientes de fricción entre la caja de 20kg y la superficie son µs=0,24 y µk= 0,22. Si la caja parte del reposo y la fuerza horizontal es F = 200N, ¿cuál es la magnitud de su velocidad Fig.15 cuando se ha desplazado 2m?22. El collarín de 10kg mostrado parte del reposo en la posición 1 y resbala a lo largo de la barra lisa. El eje y apunta hacia arriba. La constante de resorte sin estirar es de 2m. ¿Cuál es la velocidad del collarín cuando éste alcanza la posición 2?.Fig. 16. Fig. 18 25. El sistema de la Fig.19 se libera del reposo en la posición mostrada. Los pesos son WA= 178N y WB= 1335N. Ignore la fricción. ¿Cuál es la magnitud de A cuando se ha elevado 1,5m? Fig. 16 4
  5. 5. Curso: Física I, Ingeniería electrónica - UPAODocente: Manuel Carnero Arroyo Archivo: 05dinamica2009-0========================================== Fig. 21 29. En el problema anterior, ¿que fuerza normal ejerce la barra sobre el deslizador en B en los casos (a) y (b)? Fig. 19 30. Cuando el collarín de 1kg mostrado está en la posición 1, la tensión en el resorte es de26. La energía potencial asociada a una fuerza 50N y la longitud del resorte sin estirar es F que actúa sobre un cuerpo es Ep= 2x2 –y de 260mm. Si el collarín se jala hacia la (J). (a) Determine F. (b) Si el cuerpo se posición 2 y se libera del reposo, ¿cuál es mueve de 1 a 2 a lo largo de las sendas A y su velocidad cuando regresa a 1?. Fig.22. B, determine el trabajo realizado por F en cada una. Fig. 20. Fig.22 31. El collarín A de 12kg está en reposo en la posición mostrada en t = 0 y se encuentra Fig.20 sometido a la fuerza tangencial F = 24 - 12 t2 (N) durante 1,5s. Ignorando27. Sobre una partícula actúa una fuerza que la fricción, ¿qué altura máxima h alcanza? está relacionada con la posición de la partícula por la fórmula Fx = Cx3, en donde C es una constante. Determinar el trabajo realizado por está fuerza al actuar sobre la partícula que se desplaza desde x=1,5m a x=3m.28. La barra de la Fig.21 es lisa. Use el Fig.23 principio de la conservación de la energía para determinar la velocidad mínima que el deslizador de 10kg debe tener en A. (a) para alcanzar C; (b) para alcanzar D. 5

×