LISTADO DE PROBLEMAS POR COMPUTADORA Y ASIGNACION
Este trabajo para su ponderación sobre 10 puntos para la calificación del primer parcial debe ser entregado el dia del examen de la primera evaluación. El estudiante puede escoger entre hacerlo de manera grupal de 2 estudiantes según el listado adjunto o de manera individual. Se pueden utilizar programas como Matlab o Excel para el cómputo de los ejercicios y las gráficas solicitadas. s olicitadas. Se ponderara de acuerdo a la presentación del documento en físico, libre de errores ortográficos y debidamente explicados con la formulación de la materia Dinámica aprendida en el curso del paralelo 4. DINAMICA (B)
23 de November 2016 #
Identificacion
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
201415718 201403644 201301677 201404272 201411057 201404360 201300618 201409493 201413790 201313603 201107673 201404927 201312391 201107232 201314407 201403449 201413632 201134620 201311058
20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
201419598 201420340 201304978 200908853 201203393 201407600 201303372 201314632 201311959 201416777 201408218 201303989 201303989 201304007 201222498
Apellidos y nombres ↓
ACOSTA ANDRADE,SEBASTIAN ELIAS AJILA LOAYZA,LUIS DAVID Bonnard Feijoo,Cristhian Feijoo,Cri sthian Lucas BRIONES CARDOSO,EDISON GUILLERMO BURBANO FLORES,JOSE GABRIEL CAICEDO CEVALLOS,JUAN PABLO Caiza Quinga,Rommel Javier CALI MACAS,KEVIN JORDAN COELLO LIMONES,BRYAN LIMONES,BRYA N MANUEL COELLO SANCHEZ,GUSTAVO ANDRES Damian Vallejo,Andrea Vallejo,And rea Ivana DiAZ PELÕEZ,SONIA SUSANA ERAZO MORA,GEORGE ANDRÉS Garaycoa Albuja,Jashmar Albuja,Jas hmar William GONZÕLEZ VALAREZO,CARLOS ENRIQUE JIMENEZ PARRA,DANNY EDUARDO LAMAN TOLEDO,JUAN FRANCISCO Mena Naranjo,Grace Maria MENDOZA ARECHUA,EDWARD ROGER MONTESDEOCA CANSING,DANIEL EDUARDO MORENO ALMEIDA,TAMARA ESTEFANIA Ramirez Anazco,Charles Anazco,Char les Javier Ramirez Ponce,Luis Giovanni Ruiz Altamirano,Michael Altamirano, Michael Andres Sanchez Escobar, Henry Josue Soriano Ramirez,Alvaro Ramirez,Al varo Jose TIXILIMA RODRIGUEZ,FERNANDO RODRIGUEZ,FER NANDO ANDREE TORRES FERNÃNDEZ,GABRIELA DOMENICA URUETA MOCHA,JOSE ANTONIO VENEGAS SILVERIO,CESAR SILVERIO,CE SAR HUMBERTO Villacres Medina,Christian Govanny Zambrano Gancino,Jose Voltaire Zuluaga Caamano,Juan Jose
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Problema 1 Problema 1 Problema 2 Problema 3 Problema 3 Problema 4 Problema 4 Problema 5 Problema 5 Problema 6 Problema 6 Problema 7 Problema 7 Problema 8 Problema 8 Problema 9 Problema 9 Problema 10 Problema 10
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Problema 11 Problema 11 Problema 12 Problema 12 Problema 13 Problema 13 Problema 14 Problema 14 Problema 15 Problema 15 Problema 16 Problema 16 Problema 17 Problema 17
Problema 1 - 11C-01 a-El mecanismo que se muestra en la figura se conoce como mecanismo de retorno rápido de ̇ y el pasador P tiene la libertad de deslizarse en la Whitworth. La varilla de entrada AP gira a una razón constante ̇ en función de Φ para una ranura de la varilla de salida BD. Use software para graficar Ɵ en función de Φ y Ɵ ̇ =1 rad/s, l = 4 in. y a) b = 2.5 in., b) b = 3 in., c) b= 3.5 in. revolución de la varilla AP. Suponga que
Problema 2- 11-C-02-a Una pelota se deja caer con una velocidad v0 a un ángulo α con la vertical sobre el escalón superior de una escalera que consta de 8 escalones. La pelota rebota hacia abajo por los escalones, como se muestra en la figura. Cada vez que la pelota rebota, en los puntos A, B, C ,…. la componente horizontal de su velocidad permanece constante y la magnitud de la componente vertical de su velocidad se reduce en un porcentaje k . Use software para determinar a) si la pelota baja por las escaleras sin saltarse ningún escalón, b) si la pelota baja por las escaleras sin rebotar dos veces en un mismo escalón, c) el primer escalón sobre el que la pelota rebota dos veces. Use valores de v0 desde 1.8 m/s hasta 3.0 m/s con incrementos de 0.6 m/s, valores de α desde 18° hasta 26° con incrementos de 4°, y valores de k iguales a 40 y 50.
Problema 3- 11-C-03 a- En un parque de diversiones, el “avión” A está unido a un elemento rígido OB de 10 m de largo. Para operar el juego mecánico, el avión y OB se giran de manera que 70° ≤ Ɵo ≤ 130° y luego se deja oscilar libremente alrededor de O. El avión está sujeto a la aceleración de la gravedad y a la desaceleración debida a la resistencia del aire, - kv2, la cual actúa en dirección opuesta a la de su velocidad v. Ignorando la masa y el arrastre aerodinámico de OB y la fricción del cojinete en O, utilice software para determinar la rapidez del avión correspondiente a los valores de Ɵo y Ɵ y el valor de Ɵ para el cual el avión quedará en reposo después de que se suelta. Use valores de Ɵo desde 70° hasta 130° en incrementos de 30° y determine la velocidad máxima del avión y los primeros dos valores de Ɵ para los cuales vo= 0. Para cada valor de Ɵo, considere que a) k = 0, b) k = 2 x 10-4 m-l, d ) k = 4x 10 -2 m-1. ̇ .) (Sugerencia: Exprese la aceleración tangencial del avión en términos de g, k y Ɵ. Recuerde que vƟ = r Ɵ
Problema 4- 11-C-04 a- Un automovilista que viaja por carretera a una rapidez de 60 mi/h toma una rampa de salida cubierta de hielo. Con la intención de detenerse, aplica los frenos hasta que su automóvil queda en reposo. Si se sabe que la magnitud de la aceleración total del automóvil no puede exceder 10 ft/s 2, use software para determinar el tiempo mínimo requerido para que el automóvil quede en reposo y la distancia que recorre sobre la rampa de salida, si la rampa a) es recta, b) tiene un radio de curvatura constante de 800 ft. Resuelva cada inciso suponiendo que el conductor aplica sus frenos de forma que dv/dt, durante cada intervalo de tiempo, 1) permanece constante, 2) varía linealmente.
Problema 5- 11-C-05 a- Un rociador de jardín oscilante descarga agua con una velocidad inicial vo de 10 m/s. a) Si se sabe que los lados del quiosco BCDE son abiertos, pero no así su techo, use software para calcular la distancia d al punto F que será regada para valores de α desde 20° hasta 80°. b) Determine el valor máximo de d y el valor correspondiente de α.
Problema 6- 12-C-01 a El bloque B que tiene una masa de 10 kg está inicialmente en reposo, como se indica en la figura, sobre la superficie superior de una cuña A de 20 kg, la cual se sostiene por medio de una superficie horizontal. Un bloque C de 2 kg se conecta al bloque B mediante una cuerda, que pasa sobre una polea de masa despreciable. Si se recurre al software y se denota mediante μ al coeficiente de fricción de todas las superficies, calcule las aceleraciones para los valores de μ≥0. Utilice incrementos de 0.01 para μ, hasta que la cuña no se mueva y luego use incrementos de 0.1 hasta que no haya movimiento.
Problema 7- 12-C-02-a Un pequeño bloque de 1 lb está en reposo en la parte superior de una superficie cilíndrica. Al bloque se le da una velocidad inicial v0 hacia la derecha de magnitud 10 ft/s la cual provoca que se deslice sobre la superficie cilíndrica. Utilizando software calcule y graf ique los valores de Ɵ para los cuales el bloque pierde contacto con la superficie con valores de μk , el coeficiente de fricción cinética entre el bloque y la superficie, desde 0 hasta 0.4.
Problema 8- 12-C-03-a Un bloque de masa m está unido a un resorte de constante k . El bloque se suelta desde el reposo cuando el resorte está en posición horizontal y no deformada. Utilice software para determinar, para diversos valores seleccionados de k/m y r o, a) la longitud del resorte y la magnitud y la dirección de la velocidad del bloque cuando éste pasa directamente bajo el punto de suspensión del resorte, b) el valor de k/m para el cual la velocidad es horizontal si r o = 1 m.
Problema 9- 12-C-04-a Use software para determinar los intervalos de valores de para los cuales el bloque E del problema 12.58 no se deslizará en la ranura semicircular de la placa plana. Si se supone un coeficiente de fricción estática de 0.35, determine los intervalos de valores cuando la razón constante de rotación de la pl aca es a) 14 rad/s, b) 2 rad/s. Problema 9- Prob 12-58 Una ranura semicircular con 10 in. de radio se corta en una placa plana que gira alrededor de la vertical AD a una razón constante de 14 rad/s. Un bloque pequeño E de 8 lb está diseñado para deslizarse en la ranura mientras la placa gira. Si los coeficientes de fricción son μs = 0.35 y μk = 0.25, determine si el bloque se deslizará en la ranura cuando éste se libera en la posición correspondiente a a) Ɵ= 80°, b) Ɵ= 40°. También determine la magnitud y la dirección de la fuerza de fricción ejercida sobre el bloque inmediatamente después de ser liberado.
Problema 10- 13-C-01-a Un collarín de 12 lb está unido a un resorte anclado en el punto C y puede deslizarse sobre una varilla sin fricción que forma un ángulo de 30° con la vertical. El resorte tiene una constante k y no está estirado cuando el collarín se encuentra en A. Si se sabe que el collarín se suelta desde el reposo en A, utilice software para determinar la velocidad del collarín en el punto B para valores de k desde 0.1 hasta 2.0 lb/in.
Problema 11- 13-C-03-a Un saco de 5 kg se empuja suavemente desde el borde de una pared y oscila en un plano vertical en el extremo de una cuerda de 2.4 m que puede soportar una tensión máxima Fm. Para valores de Fm desde 40 hasta 140 N, use software para determinar a) la diferencia en elevación h entre el punto A y el punto B donde la cuerda se romperá, b) la distancia d desde la pared vertical hasta el punto donde el saco golpeará el suelo.
Problema 12- 13-C-04-a Use software para determinar a) el tiempo requerido para que el sistema del problema 13.199 complete 10 ciclos sucesivos del movimiento descrito en ese problema, comenzando con x = 1.7 m, b) el valor de x al final del décimo ciclo. Problema 12- Prob- 13-199 Los bloques A y B están conectados mediante una cuerda que pasa sobre poleas y a través de un collarín C . El sistema se suelta desde el reposo cuando x = 1.7 m. Mientras el bloque A sube, golpea al collarín C con un impacto perfectamente plástico ( e = 0). Después del impacto los dos bloques y el collarín siguen moviéndose hasta que se detienen e invierten su movimiento. Cuando A y C se mueven hacia abajo, C golpea la repisa y los bloques A y B siguen moviéndose hasta que llegan a otro tope. Determine a) la velocidad de los bloques y el collarín, inmediatamente después de que A golpea a C , b) la distancia que recorren los bloques y el collarín después del impacto y antes de detenerse, c) el valor de x al final de un ciclo completo.
Problema 13- 13-C-05 a Una pelota B de 700 g cuelga de una cuerda inextensible que está unida a un soporte en C . Una pelota A de 350 g golpea a B con una velocidad vo y forma un ángulo Ɵ o con la vertical. Si se supone que no hay fricción y se denota con e el coeficiente de restitución, use software para determinar las magnitudes A´ y v B´ de las velocidades de las pelotas inmediatamente después del impacto y el porcentaje de energía perdida en la colisión para vo = 6 m/s y valores de Ɵ o desde 20° hasta 150°. Suponga que a) e = 1, b) e = 0.75, c) e = 0.
Problema 14- 13-C3- Los dos bloques que se muestran se sueltan desde el reposo. Los coeficientes de fricción estática y cinética entre el bloque A y la pendiente son μs = 0.25 y μk = 0.2. Ignore las masas de las poleas y el efecto de la fricción en las mismas, a) si se denota por s la distancia que A se mueve, determine y grafique la velocidad del bloque A como función de s para 0 ≤s≤1.8 m, b) Utilizando la expresión obtenida en a) deduzca una expresión para la distancia como una función del tiempo t y grafique esta función para valores de s de 0 a 1.8 m.
Problema 15- 13 C4 Un bloque de 3 kg está unido a un cable y aun resorte en la forma indicada y se encuentra inicialmente en reposo. La constante del resorte es k= 2.5 kN/m y la tensión inicial en el cable es 18 N. Si se sabe que el cable se corta, a) obtenga una expresión para la velocidad del bloque como función de su desplazamiento s, b) determine el desplazamiento máximo s m y la velocidad máxima v m, c) grafique la velocidad del bloque como una función de s para 0 ≤s≤sm.
Problema 16- 13-C6 Un collarín de 1 kg está unido a un resorte y se desliza sin fricción a lo largo de una varilla circular que se encuentra en un plano vertical. El resorte tiene constante k = 0.6 kN/m y no esta deformado cuando el collarín se ubica en el punto B. Si se sabe que el collarín se suelta desde el reposo en el punto C, a) determine y grafique la velocidad del collarín como una función de Ɵ para valores desde 90º hasta Ɵm, donde Ɵm es el valor máximo de Ɵ, b) determine la velocidad máxima del collarín y el valor correspondiente de Ɵ
Problema 17- 13-C7 Sobre un bloque de 25 kg inicialmente en reposo actúa una fuerza P que varía en magnitud con el tiempo en la forma indicada. Los coeficientes de fricción estática y cinética entre el bloque y la superficie horizontal son μs = 0.5 y μk =0.4. a) Determine y grafique la velocidad del bloque como una función de t para 0 ≤t ≤16s, b) determine la velocidad máxima del bloque y el valor correspondiente de t,
