Practica Nro. 6

Universidad Católica de Santa María

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

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!uía de "a#oratorio de $inámica

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

Apellidos y Nombres

ES&"-E ES&"-E "&S SI!UIE%'ES EECICI&S/ Pro#lema %ro. ) El collar de 5 b es liberado del reposo en A y !ia"a a lo largo de la gu#a lisa$ Determine la rapide% del Collar "usto antes de chocar con el tope en &$ El resorte tiene una longitud no alargada de '( pulg$

Pro#lema %ro. 0 El blo)ue de (lb recibe una !elocidad inicial de (*pies+seg cuando está en A$ ,i el resorte tiene longitud no alargada de ( pies y rige% -. '** lb+ pie/ determine la !elocidad del blo)ue blo)ue cuando s. 'pie


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


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Apellidos y Nombres

Pro#lema %ro. 1 El resorte tiene rigide% -.0lb+pie y longitud no alargada de ( pies$ ,i esta su"eto al collar liso de 5 lb y el collar es liberado del reposo e A/ determine la rapide% del collar "usto antes )ue to)ue el e1tremo de la barra situada en &$ Desprecie el tama2o del collar$

Pro#lema %ro. 2

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Pro#lema %ro. 3

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Pro#lema %ro. 5

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Pro#lema %ro. 7 3n Collar#n de ($5 lb está unido a un resorte y se desli%a sin 4ricción a lo largo de una !arilla circular en un plano !ertical$ El resorte tiene una longitud no de4ormada de  in$ 6 constante -. (*lb+4t$ ,i el collar#n está en reposo en C/ y se le da un ligero empu"ón para ponerlo en mo!imiento/ determine su !elocidad y la 4uer%a e"ercida por la !arilla sobre el collar#n cuando pasa por 7

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Apellidos y Nombres

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El punto A El punto &$

Pro#lema %ro. )+ 3n Collar#n de ($5 8g$ está unido a un resorte y se desli%a sin 4ricción a lo largo de una !arilla circular en un plano !ertical $ El resorte tiene una longitud no de4ormada de  in$ 6 constante -$ ,i el collar#n está en reposo en C/ y se le da un ligero empu"ón para ponerlo en mo!imiento / ,i la !elocidad 9á1ima del collar#n se alcan%a cuando este pasa por el punto A/ determine7

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a constante del :esorte a !elocidad 9á1ima del Collar#n


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Pro#lema %ro. )) 3na masa de *$5 8g$se desli%a por una !arilla e1tenta de ro%amiento y situada en un plano !ertical/ seg;n se indica en la 4igura $ a longitud natural del resorte es de l.(5* mm$ la constante del resorte es de -.<** N+m y la distancia d. =**mm$ ,i se suelta dicha masa partiendo del reposo cuando b. 0**mm$ determinar su celeridad en las posiciones A y &$

Pro#lema %ro. )0 Dos blo)ues están unidos por un cable ine1tensible en la 4orma )ue se muestra$ ,i el sistema se suelta desde el reposo/ determine la !elocidad del blo)ue A despu>s de )ue >ste se ha mo!ido ( m$ ,uponga )ue el coe4iciente de 4ricción cin>tica entre el blo)ue A y el plano es ?- . *$(5 y )ue la polea no tiene peso ni 4ricción$



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Pro#lema %ro. )1 El sistema )ue se muestra en la 4igura está en reposo cuando se aplica una 4uer%a constante de '5* N al collar#n &$ a@ ,i la 4uer%a act;a a tra!>s de todo el mo!imiento/ determine la rapide% del collar#n & al golpear al soporte en C$ b@ Despu>s de )u> distancia d deber#a retirarse la 4uer%a de '5* N si el collar#n debe llegar al soporte C con !elocidad ceroB

Pro#lema %ro. )2 3n blo)ue de '* lb está unido a un resorte sin estirar con una constante - . '( lb+in$ os coe4icientes de 4ricción estática y cin>tica entre el blo)ue y el plano son *$<* y *$*/ respecti!amente$ ,i se aplica lentamente una 4uer%a F al blo)ue hasta )ue la tensión en el resorte alcance (* lb y luego/ de manera s;bita/ se retira la 4uer%a determine a@ la rapide% del blo)ue cuando regresa a su posición inicial/ b@ la rapide% má1ima alcan%ada por el blo)ue$



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Pro#lema %ro. )2 3n blo)ue de < lb está unido a un cable y a un resorte como se muestra en la 4igura$ a constante del resorte es - . = lb+in$ y la tensión en el cable es de 0 lb$ ,i se corta el cable/ determine a@ el despla%amiento má1imo del blo)ue/ b@ la rapide% má1ima del blo)ue$

Pro#lema %ro. )3 3n pe)ue2o blo)ue se desli%a a una rapide% ! .= 4t+s sobre una super4icie hori%ontal a una altura h.0 4t sobre el suelo$ Determine a@ el ángulo al cual el blo)ue abandonará la super4icie cil#ndrica &CD/ b@ la distancia 1 a la cual golpeará el suelo$ No tome en cuenta la 4ricción ni la resistencia del aire$



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Pro#lema %ro. )4 3n blo)ue de l* -g está unido a un resorte A y se conecta a un resorte & mediante una cuerda y una polea$ El blo)ue se mantiene en la posición )ue indica la 4igura/ con ambos resortes sin de4ormar/ cuando se elimina el soporte y se suelta el blo)ue sin ninguna !elocidad inicial$ ,i la constante de cada resorte es igual a ( -N+m/ determine a@ la !elocidad del blo)ue despu>s de )ue se ha mo!ido hacia aba"o 5* mm/ b@ la !elocidad má1ima alcan%ada por el blo)ue$

Pro#lema %ro. )5 3n collar#n de (* lb desli%a sin 4ricción a lo largo de una !arilla !ertical en la 4orma )ue se indica$ El resorte unido al collar#n tiene una longitud no de4ormada de  in$ y una constante de 0 lb+in$ ,i el collar#n se suelta desde el reposo en la posición '/ determine su !elocidad despu>s de )ue se ha mo!ido < in$ hasta la posición ($


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Pro#lema %ro. )6 3n ob"eto de *$5 lb se empu"a contra el resorte en A y se suelta desde el reposo$ gnorando la 4ricción/ determine la de4ormación m#nima del resorte para la cual el ob"eto !ia"ará alrededor del aro A&CDE y permanecerá en contacto con >l todo el tiempo$

Pro#lema %ro. )7 3n collar#n de ' lb está unido a un resorte y se desli%a sin 4ricción a lo largo de una !arilla circular en un plano !ertical$ El resorte tiene una longitud no de4ormada de 5 in$ y una constante - . '* lb+4t$ ,i se sabe )ue el collar#n se suelta desde el reposo en A/ determine la rapide% del collar#n y la 4uer%a normal entre el collar#n y la !arilla cuando el collar#n pasa por &$


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Pro#lema %ro. 0+ 3n pa)uete de (** g se lan%a/ mediante un resorte en A/ hacia arriba con una !elocidad !* el pa)uete se mue!e alrededor de un conducto sin 4ricción y se deposita en C$ Para cada uno de los dos conductos )ue se muestran/ determine a@ la !elocidad m#nima !* para la cual el pa)uete llegará a C/ b@ la 4uer%a correspondiente e"ercida por el pa)uete en el conducto "usto antes de abandonar el conducto en C$

Pro#lema %ro. 0) os &lo)ues A y & tienen masa de  y '$5 8g$ :especti!amente / y están conectados por medio de un sistema de cuerdas y poleas )ue se sueltan desde el reposo en la posición mostrada en la 4igura con el resorte sin de4ormar$ ,i la Constante del resorte es de 0** N+ m / determine / a@ a !elocidad del blo)ue & despu>s de haberse mo!ido '5* mm/ b@ la !elocidad má1ima del blo)ue & / c@ el despla%amiento má1imo del blo)ue & $ No tome en cuenta la 4ricción ni la masa de las poleas y el resorte $



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Apellidos y Nombres

Pro#lema %ro. 00 El sistema )ue se muestra está en e)uilibrio cuando  . *$ ,i se sabe )ue inicialmente  . * y )ue el blo)ue C recibe un ligero golpe cuando el sistema está en esa posición/ determine la rapide% del blo)ue cuando pasa por la posición de e)uilibrio  . *$ Desprecie la masa de la !arilla$

Pro#lema %ro. 01 a 4igura a@ muestra un collar#n A de masa m . '$= -g )ue resbala sobre una !arilla sin 4ricción )ue se encuentra en el plano !ertical$ 3na cuerda está unida a A y pasa sobre una polea en &$ a 4uer%a hori%ontal constante P se aplica al 4inal de la cuerda$ El collar#n se suelta a partir del reposo en la posición ' '$ determine la rapide% del collar#n en la posición ( si P . (* N ($ encuentre el !alor menor de P para el )ue el collar#n alcan%ará la posición ($



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Pro#lema


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En la 4igura a@/ el collar de ( lb resbala sobre la !arilla gu#a con 4ricción despreciable$ a longitud libre del resorte unido al collar#n es * . < pies y su rigide% es - . = lb+pie$ ,i el collar#n se desli%a hacia aba"o de la !arilla con rapide% !A . '( pies+s cuando está en A/ determine la rapide% del collar#n en &$

Pro#lema %ro. 03 El blo)ue de = lb se desli%a en una ranura sin 4ricción )ue está en el plano !ertical$ os resortes A y & tienen una rigide% de -A . * lb+pie y -& . (* lb+pie/ respecti!amente$ Cuando el blo)ue está en la posición '/ el resorte A se comprime *$5 pies y el resorte & )ueda sin de4ormación$ ,i en la posición ' el blo)ue se lan%a con rapide% !' hacia aba"o de la ranura/ encuentre el !alor menor de !' )ue permitirá al blo)ue llegar a la posición ($

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Pro#lema %ro. 03 En la posición )ue se muestra/ la ca"a de 5 -g se mue!e hacia aba"o del plano inclinado con una rapide% de < m+s$ Cuál es la 4uer%a má1ima en el resorte despu>s de )ue la ca"a lo golpeaB El coe4iciente de 4ricción cin>tica entre la ca"a y el plano es ?. *$(5 y la constante del resorte es .  -N+m$

Pro#lema %ro. 04 El panel desli%ante de * lb está suspendido de rodillos sin 4ricción con despla%amiento hori%ontal sobre el riel$ El resorte unido a la cuerda A&C tiene una rigide% de '$* lb+pie y está sin de4ormación cuando el panel se encuentra en la posición 1 .*$ ,i el panel arranca del reposo en 1 . = pies/ determine su rapide% cuando 1 .*$



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Pro#lema %ro. 05 a !arilla semicircular AC está en el plano !ertical$ El resorte enrollado sobre la !arilla carece de de4ormación cuando I. 5$ ,i el desli%ador de ('* g se presiona contra el resorte y se libera en I. 0*/ determine la !elocidad del desli%ador cuando pasa por &$ Desprecie la 4ricción y suponga )ue el desli%ador no está unido al resorte$

Pro#lema %ro. 06 a pesa de *$J5 lb está unida a dos resortes/ cada uno de rigide% - .0* lb+pie$ a pesa se mantiene en la posición )ue se muestra donde cada resorte está estirado *$'( pulg$ ,i la pesa se suelta desde esta posición/ encuentre su rapide% despu>s de una ca#da de 0 pulg$


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Pro#lema %ro. 07 El resorte unido al collar#n de *$( -g tiene una rigide% de ((* N+m y una longitud libre de '5* mm$ ,i el collar#n se suelta a partir del reposo cuando 1 . '5* mm obtenga su aceleración como una 4unción de 1$ Desprecie la 4ricción$

Pro#lema %ro. 1+ El collar#n de *$(5 lb resbala sobre una !arilla circular A& )ue está en el plano !ertical$ El resorte unido al collar#n tiene una longitud libre de  pulg y su rigide% es *$' lb+pulg$ ,i el collar#n se libera a partir del reposo en A/ encuentre la rapide% con la )ue llega a &$

Practica Nro. 6

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