Practica Nro. 4

Universidad Católica de Santa María

Facultad Facultad de Ciencias Ciencias e Ingeniería Ingenierías s Físi Físicas cas y Form Formal ales es.. Prog Progra rama ma.. Profesiona Profesionall de Ingeniería Ingeniería Mecánica, Mecánica Elctrica y Mecatrónica.

!uía de "a#oratorio de $inámica

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Docente Ing. F. Siles Código del Estudiante Grupo de Prácticas !.P. )+ Horario Fecha P(C'IC( C("IFIC($(

'ema Apellidos y Nombres

ES&"-E ES&"-E "&S SI!UIE%'ES EECICI&S/ Pro#lema %ro. ) Un bloue bloue de ! lb descansa descansa sobre sobre la super"ici super"icie e lisa semicil semicil#ndric #ndrica a $ Una cuerda cuerda elás elásti tica ca con con rigi rigide de% % &' ! lb(p lb(pie ie está está unid unida a el blou bloue e en ) y a la base base del del semicilindro en el punto C $ *i el bloue es liberado del reposo en A+,'-./ 0 determine la longitud no alargada de la cuerda de manera ue el bloue empiece a de1ar el semicilindro en el instante i nstante ,' 23. $ Desprecie el tama4o del bloue

Pro#lema %ro. 0 5a bola de -$3 &g cuyo tama4o tama4o no importa importa se lan%a lan%a hacia arriba arriba de la rampa circular 6ertical lisa por medio de un 7mbolo de resorte $ 7ste mantiene el resorte comprimido -$-8 m cuando s'- $ Determine u7 distancia se debe 1alar s y soltar de modo ue la bola comience a perder el contacto con la rampa cuando ,'9:3.


Facultad de Ciencias e Ingenierías Físicas y Formales. Programa. Profesional de Ingeniería Mecánica, Mecánica Elctrica y Mecatrónica.


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Pro#lema %ro. 2 El collar tiene masa de !- ;g y está soportado sobre la barra lisa$ 5os resortes nidos a 7l no están de"ormados cuando d' -$3 m$ Determine la rapide% delcollar despu7s ue la "uer%a aplicada F ' 9-- N pro6oca ue se desplace de manera ue d ' -$:m$ Cuando d'-$3 m$ el collar esta en reposo

Pro#lema %ro. 3 5os pauetes ue tienen un peso de 3- 5b 0 son entregados a la canaleta a 6a': pies(seg$ Usando una banda transportadora $ Determine su rapide% cuando llegan a los puntos ) 0 C y D $ Calcule tambi7n la "uer%a normal de la canaleta sobre los pauetes en ) y C$ Desprecie la "ricción y el tama4o de los pauetes$




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Pro#lema %ro. 4 El bloue A de < ;g$ *uelta desde el reposo en la posición indicada $ =gnore el e"ecto de la "ricción y la masa de las poleas y determine la 6elocidad del bloue despu7s de ue se ha mo6ido -$> m hacia arriba por la pendiente$

Pro#lema %ro. 5 Un collar#n de <$3 5b ue su1eta desde el reposo en la posición ue indica la "igura se desli%a hacia aba1o por la 6arilla inclinada y comprime el resorte$ 5a dirección del mo6imiento se re6ierte y el collar#n se desli%a hacia arriba por la 6arilla$ *i la de"le?ión má?ima del resorte es de 3 in$ Determine@ El coe"iciente de "ricción cin7tica presente entre el collar#n y la 6arilla 0 y determine la 6elocidad má?ima del collar#n$




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Pro#lema %ro. 6 Una bolsa se empu1a sua6emente desde la parte alta de un muro en el punto A y oscila en un plano 6ertical unida al e?tremo de una cuerda con longitud 5$ Determine el angulo , para el cual la cuerda se romperá si puede soportar una tensión má?ima igual a dos 6eces el peso de la bolsa

Pro#lema %ro. 7 El collar de 9- l) parte del reposo en A y es le6antado aplicando una "uer%a constante F ' !3 5b a la cuerda$ *i la barra es lisa 0 determine la potencia desarrollada por la "uer%a en el instante θ'>-.




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Pro#lema %ro. 8 Una cuenta 9ue :esa 0.4 % se mueve :or un alam#re semicircular situado en un :lano ;ori
Su velocidad en el :osición >

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"a fuer.

Pro#lema %ro. )+ Una masa de -$3 ;g$ *e desli%a por una 6arilla e?enta de ro%amiento y situada en un plano 6ertical 0 segn se indica en la "igura$ 5a longitud del resorte es 5-'!3mm$ 5a constante del resorte es de &' >-- N(m0 y la distancia d' 8-- mm$ *i se suelta dicha masa partiendo del reposo cuando b' :-- mm$ 0determinar su celeridad en las posiciones A y )$




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Pro#lema %ro. )) 5os dos bloues ue se muestran en la "igura se encuentran originalmente en reposo$ *i se desprecian las masas de las poleas y el e"ecto de "ricción en 7stas y entre el bloue A y la super"icie hori%ontal0 determine a/ la aceleración de cada bloue0 b/ la tensión en el cable$

Pro#lema %ro. )0 *i el sistema mostrado inicia desde el reposo0 encuentre la 6elocidad en t ' 9$! s a/ del collar#n A0 b/ del collar#n )$ No tome en cuenta las masas de las poleas y el e"ecto de la "ricción$




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Pro#lema %ro. )2 Un resorte A) de constante & se une a un soporte A y a un collar#n de masa m$ 5a longitud no alargada del resorte es l$ *i se suelta el collar#n desde el reposo en ?' ?- y se desprecia la "ricción entre el collar#n y la 6arilla hori%ontal0 determine la magnitud de la 6elocidad del collar#n cuando pasa por el punto C$

Pro#lema %ro. )3 5os coe"icientes de "ricción entre los bloues A y C y las super"icies hori%ontales son Bs -$!2 y B&' -$!-$ *i se sabe ue mA ' 3 &g0 m)'- &g y mC'9- &g0 determine a/ la tensión en la cuerda0 b/ la aceleración de cada bloue$




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Pro#lema %ro. )4 Una ca1a ) de 3-- lb está suspendida de un cable unido a una carretilla A de 2- lb ue 6a montada sobre una 6iga = inclinada en la "orma ue se muestra$ *i en el instante indicado la carretilla tiene una aceleración de 9$! "t(s! hacia arriba y a la derecha0 determine a/ la aceleración de ) en relación con A y b/ la tensión en el cable CD$

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Pro#lema %ro. )6

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Pro#lema %ro. )8 El bloue A pesa !- lb y los bloues ) y C pesan 9- lb cada uno$ *i se sabe ue los bloues se encuentran inicialmente en reposo y ue ) recorre 8 "t en ! s0 determine a/ la magnitud de la "uer%a P0 b/ la tensión en la cuerda AD$ Desprecie las masas de las poleas y el e"ecto de la "ricción$

Pro#lema %ro. 0+ Un bloue ) de > &g descansa0 como se muestra en la "igura0 sobre una m7nsula A de 9&g$ 5os coe"icientes de "ricción son Bs'-$:- y B&' -$!3 entre el bloue ) y la m7nsula A0 y no e?iste "ricción en la polea o entre la m7nsula y la super"icie hori%ontal$ a/ Determine la masa má?ima del bloue C si el bloue ) no debe desli%arse sobre la m7nsula A$ b/ *i la masa del bloue C es 9- más grande ue la respuesta obtenida en a0 determine las aceleraciones de A0 ) y C$




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Pro#lema %ro. 0) Un bloue ) de 9! lb descansa sobre la super"icie superior de una cu4a A de :- lb0 como se muestra en la "igura$ No tome en cuenta la "ricción y determine0 inmediatamente despu7s de ue el sistema se libera desde el r eposo0 a/ la aceleración de A0 b/ la aceleración de ) en relación con A$

Pro#lema %ro. 00 El pasador ) ue pesa 2 o% se desli%a libremente en un plano hori%ontal a lo largo de la ranura en el bra%o rotatorio C y a lo largo de la ranura DE con radio b ' !- in$ *i se desprecia la "ricción y se sabe ue θ´ = ¿ '93 rad(s y ´ θ

' !3- rad(s! para la posición ,' !-.0 determine para esa posición a/ las componentes radial y trans6ersal de la "uer%a resultante ue se e1erce sobre el pasador )0 b/ las "uer%as P y  e1ercidas sobre el pasador ) por el bra%o C y la pared de la ranura DE0 respecti6amente$




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Pro#lema %ro. 02 Un peue4o collar#n C de !-- g se puede desli%ar sobre una 6arilla semicircular ue está dise4ada para girar alrededor de la 6ertical A) a una ra%ón constante de > rad(s$ Determine el 6alor m#nimo reuerido del coe"iciente de "ricción estática entre el collar#n y la 6arilla si el collar#n no debe desli%arse cuando@ a/ , '-.0 b/ , '<3.0 c/ , '23.$ =ndiue en cada caso la dirección del mo6imiento inminente$

Pro#lema %ro. 03 El p7ndulo A) está suspendido en el techo de una carreta ue tiene una aceleración constante a hacia la derecha$ Determine el ángulo constante u del p7ndulo$

Pro#lema %ro. 04 5a "uer%a hori%ontal P ' 8  !t lb +t es el tiempo medido en segundos/ se aplica al collar de 3 lb ue se desli%a sobre la 6arilla inclinada$ Al tiempo t '-0 la coordenada de posición del collar es ? ' - y su 6elocidad es 6- ' 9- pies(s dirigida hacia aba1o sobre la 6arilla$ btenga el tiempo y la rapide% del collar cuando regresa por primera 6e% a la posición ? ' -$ Desprecie la "ricción$




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Pro#lema %ro. 05 El desli%ador de masa m ' -$3 &g se mue6e sobre la 6arilla gu#a parabólica A)C0 impulsado por la "uer%a hori%ontal F+t/$ El coe"iciente de "ricción cin7tica entre el desli%ador y la 6arilla gu#a es B'-$!$ 5a posición del desli%ador está dada por

donde t- ' -$8 s y b ' 9$! m$ *uponiendo ue A)C está en el plano 6ertical0 determine la "uer%a F cuando el desli%ador está en )$

Pro#lema %ro. 06 5a longitud libre del resorte ue está unido al desli%ador A de -$2 lb es de 2 pulg$ *i el desli%ador se suelta a partir del reposo cuando ? ' 8 pulg0 calcule su aceleración inicial$ Desprecie la "ricción$




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Pro#lema %ro. 07 El ángulo entre la barra de ! m ue se muestra en la Figura +a/ y el e1e ? 6ar#a de acuerdo con ,+t/ '-$:t:  9$>t  : rad0 en donde t es el tiempo en segundos$ Cuando t ' ! s@ 9$ determine las magnitudes de los 6ectores 6elocidad y aceleración del e?tremo A0 y !$ muestre los 6ectores 6elocidad y aceleración de A mediante un esuema de barra$

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Pro#lema %ro. 2+ 5a cuerda A)C está unida al collar A desli%ante y pasa sobre el carrete )$ 5a cuerda se mantiene tensa gracias a un peso unido al e?tremo C$ El collar se mue6e hacia la i%uierda con una rapide% constante de 9$> m(s$ Cuando el collar está en la posición ,' 3-.0 determine@ +a/ la 6elocidad del punto C y θ´ 0 y +b/ la aceleración del punto C$

Practica Nro. 4

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