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UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE FACULTAD DE INGENIERIA Tarea Nº 05 ASIGNATURA CICLO TEMA

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DINÁMICA IV ciclo

DOCENTE

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Edwin Gamboa Flores

CINÉTICA DE UNA PARTÍCULA FUERZA ACELERACIÓN Y SEGUNDA LEY DE NEWTON

1.- (F13.1) El malacate enrolla el cable con una aceleración constante de modo que el embalaje de 20 kg se mueve una distancia s = 6 m en 3 s, a partir del reposo. Determine la tensión desarrollada en el cable. El coeficiente de fricción cinética entre el embalaje y el plano es μs= 0.3.

4.- (13.1) La pieza fundida tiene una masa de 3 Mg. Suspendida en una posición vertical e inicialmente en reposo, se le imprime una rapidez de levantamiento de 200 mm/s en 0.3 s por medio del gancho de una grúa H. Determine la tensión en los cables AC y AB durante este intervalo si la aceleración es constante.

2.- (F13.2) Si el motor M ejerce una fuerza F=( 10t² +100 )N en el cable, donde t está en segundos, determine la velocidad del embalaje de 25 kg cuando t = 4s. Los coeficientes de fricción estática y cinética entre el embalaje y el plano son s = 0.3 y μk = 0.25, respectivamente. En un inicio el embalaje está en reposo. 5.- (13.2) El tren de 160 Mg viaja con una rapidez de 80 km/h cuando comienza a subir la pendiente. Si la máquina ejerce una fuerza de tracción F de 1/20 del peso del tren y la resistencia al rodamiento FD es igual a 1/500 del peso del tren, determine su desaceleración. 3.- (F13.3) Un resorte de rigidez k = 500 N/m está montado contra el bloque de 10 kg. Si éste se somete a la fuerza de F = 500N. Determine su velocidad en s = 0.5 m. Cuando s = 0, el bloque está en reposo y el resorte no está comprimido. La superficie de contacto es lisa.

Edwin Gamboa Flores

6.- (13.7) La vagoneta viaja a 20 km/h cuando el acoplamiento del remolque en A falla. Si la masa del remolque es de 250 kg y recorre 45 m antes de detenerse, determine la fuerza horizontal constante F creada por la fricción de rodamiento que hace que el remolque se detenga.

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7.- (13.20) El bloque A de 10 lb se desplaza hacia la derecha a vA = 2 pies/s en el instante mostrado. Si el coeficiente de fricción cinética es μk = 0.2 entre la superficie y A, determine la velocidad de A cuando se ha desplazado 4 pies. El bloque B pesa 20 lb.

8.- (13.12) Determine la aceleración del sistema y la tensión en cada cable. El plano inclinado es liso y el coeficiente de fricción cinética entre la superficie horizontal y el bloque C es μ C = 0.2

9.- (13.13) Los dos vagones A y B pesan 20000 y 30000 lb, respectivamente. Si ruedan libremente pendiente abajo cuando se aplican los frenos a todas las ruedas del vagón A lo que hace patinar, determine la fuerza en el enganche C entre los dos carros. El coeficiente de fricción cinética entre las ruedas de A y los rieles es μ k = 0.5. Las ruedas del carro B giran libremente. Ignore su masa en el cálculo. Sugerencia: resuelva el problema por representación de las fuerzas normales resultantes únicas que actúan en A y B, respectivamente.

Edwin Gamboa Flores

10.- (13.19) El carro B de 800 kg está enganchado al carro A de 350 kg mediante un acoplamiento de resorte. Determine el alargamiento en el resorte si (a) las ruedas de ambos ruedan libremente y (b) se aplican los frenos a las cuatro ruedas del carro B, lo que hace que patinen. Considere (μ k)B = 0.4. Ignore la masa de las ruedas.

11.- (13.44) El “dragster” de 600 kg se desplaza a una velocidad de 125 m/s cuando el motor se apaga y el paracaídas de frenado se despliega. Si la resistencia del aire impuesta en el “dragster” por el paracaídas es FD = (6000 + 0.9v2) N, donde v está en m/s, determine el tiempo requerido para que el “dragster” se detenga.

BIBLIOGRAFIA R. C. HIBBELER Ingeniería Mecánica DINÁMICA Decimosegunda Edición 2010

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