14.7 El coeficiente coeficiente de fricción fricción cinética cinética entre entre la caja de 14 kg y la superficie superficie inclinada inclinada de la figura figura es k=0.1. La velocidad de la caja es cero cuando se somete a una fuerza horizontal constante F= 20 N. ¿Cuál es la velocidad de la caja dos segundos después?
14.15 En el instante mostrado, el choete viaja hacia arriba 100 m/s. Su masa es de 90,000 kg y la fuerza de empuje de su motor es de 2400 kN. El arrastre aerodinámico ejerce una fuerza de resistencia (en newtons) de magnitud 0.8 , donde v es la magnitud de la velocidad. ¿Cuánto tarda el cohete en llegar a una velocidad de 200 m/s?
14.22 En el instante mostrado, la velocidad del avión de 11,000 kg es v = 300i (m/s). La razón de cambio de la magnitud de la velocidad es dv/dt = 5 m/ . El radio de curvatura de la trayectoria del avión es de 4500 m, y el eje y apunta hacia el lado cóncavo de la trayectoria. La fuerza del empuje es T = 120,000 N. Determine las fuerzas de sustentación L y de arrastre D.
14.31 La masa de cada una de las cajas mostradas es de 14 kg. Un segundo después de soltarlas desde el reposo, se han movido 0.3m de su posición inicial. ¿Cuál es el coeficiente de fricción cinética entre las cajas y la superficie?
14.35 En la figura, la masa de A es de 30 kg y la masa de B es de 5 kg. El coeficiente de fricción cinética entre A y la superficie horizontal es k=0.2. La fuerza constante F ocasiona que el sistema se acelere. El ángulo = 20°es constante. Determine F.
14.42 La fuerza ejercida por el resorte lineal sobre la masa de 10 kg es F=-ks, donde k es la constante del resorte y s es el desplazamiento de la masa respecto a la posición en que el resorte no está estirado. El valor de k es de 40 N/m. La masa está en la posición s=0 y se le da una velocidad inicial de 4 m/s hacia la derecha. Determine la velocidad de la masa como una función de s. Estrategia: Use la regla de la cadena para escribir la aceleración como
=
14.44 Un paracaidista y su paracaídas pesan 200 lb. Él está cayendo verticalmente a 100 ft/s cuando su paracaídas se abre. Entonces, la magnitud de la fuerza de arrastre (en libras) es o.5 . a) ¿Cuál es la magnitud de su aceleración en el instante que el paracaídas se abre? b) ¿Cuál es la magnitud de su velocidad cuando ha descendido 20 ft desde el punto en que se abrió el paracaídas?
14.57 La caja de la figura es jalada a lo largo del piso por un malacate que repliega el cable a una razón constante de 0.2 m/s. La masa de la caja es de 120 kg y el coeficiente de fricción cinética entre la caja y el piso es k=0.24. a) En el instante mostrado, µCuál es la tensión en el cable? b) Obtenga una solución ³cuasiestática´ para la tensión en el cable despreciando la aceleración de la caja. Compare esta solución con su resultado del inciso a).
14.62 En la figura, los dos bloques de 100 lb se sueltan desde el reposo. El coeficiente de fricción cinética entre todas las superficies de contacto es k=0.1. ¿Cuánto tarda el bloque A en descender 1 pie?
14.71 El disco circular mostrado permanece en el plano horizontal y gira con una velocidad angular constante de 4 rad/s en sentido contrario al de las manecillas del reloj. El deslizador A de 0.5 kg está soportado de manera horizontal por la ranura lisa y la cuerda conectada en B. Determine la tensión en la cuerda y la magnitud de la fuerza horizontal ejercida por la ranura sobre el deslizador.
14.78 La masa m de 10 kg gira alrededor del poste vertical mostrado en una trayectoria circular horizontal de radio R = 1m. ¿Cuál es el intervalo de valores de la velocidad de v para los cuales la masa permanecerá en la trayectoria circular descrita?
14.81 En la figura, la masa m de 2 kg está en equilibrio. a) ¿Cuáles son las tensiones en las cuerdas A y B? b) Si se corta la cuerda A, ¿Cuál es la tensión de la cuerda B inmediatamente después de eso?
14.92 Un automóvil viaja a 30 m/s y está en el fondo de una depresión. El coeficiente de fricción cinética entre las llantas y el camino es k=0.8. El radio de curvatura instantáneo de la trayectoria del automóvil es de 200 m, Si el conductor aplica los frenos y las llantas se bloquean, ¿Cuál es la desaceleración resultante del automóvil en la dirección tangente a su trayectoria?
14.99 La barra lisa mostrada gira en el plano horizontal con velocidad angular constante = 60rpm. La constante del resorte es k= 20 N/m y la longitud del resorte sin estirar es de 3m, Si la velocidad radial del collarín A de 1 kg es =10m/s cuando su posición radial es r=1m, ¿Cuál es su velocidad radial cuando r=2m?
14.102 Al bloque de 1 lb se le da una velocidad inicial = 14 ft/s hacia la derecha cuando está en la posición = 0, ocasionando que éste se deslice hacia arriba por la superficie lisa circular. Determine la fuerza normal ejercida por la superficie sobre el bloque cuando =60°
14.105 El deslizador A de ¼ lb es empujado a lo largo de la barra circular por la barra ranurada como se muestra en la figura. La barra circular está en el plano horizontal. La posición angular de la barra ranurada es rad. Determine las componentes polares de la fuerza externa total ejercida sobre el deslizador en t= 0.25s.
14.128 Si A pesa 20 lb, B pesa 100 lb y el coeficiente de fricción cinética entre todas las superficies mostradas es k=0.15, ¿Cuál es la tensión en la cuerda cuando B resbala hacia abajo sobre la superficie inclinada?
14.130 Los pesos de los bloques mostrados son y Determine la aceleración del bloque A y la tensión en la cuerda.
, y sus superficies son lisas.
14.135 En el problema 14.134, suponga que el coeficiente de fricción cinética entre el collarín y la barra es . ¿Cuál es la tensión en la cuerda cuando t=1s?
14.137 Para determinar el coeficiente de fricción estática entre dos materiales, una ingeniera del Instituto de Normas y Tecnología de Estados Unidos coloca una pequeña muestra de uno de los materiales sobre un disco horizontal con su superficie en contacto con la del otro; luego se gira el disco partiendo del reposo con una aceleración angular constante de 0.4 rad/ . Si ella determina que la pequeña muestra se desliza sobre el disco después de 9.903 s, ¿Cuál es el coeficiente de fricción?
