PROBLEMAS DE CINÉTICA
1 Si el coefciente de ricción estática entre los neumáticos y el camino es de 0.80 0.80 para para el autom automóvi óvill que se muest muestra, ra, determ determine ine la máxim máxima a aceler acelerac ación ión posible sobre un camino plano si existe transmisión en: a) as as cuatr cuatro o rueda ruedas. s. !.8" m#s$ b) as ruedas ruedas traser traseras. as. 3.74 m/s2 c) as ruedas ruedas delant delantera eras. s. 4.06 m/s2 Nota: Comparar Comparar con problema resuelto resuelto 1!1 "e la pa#$na 1%&&' Mec(n$ca Mec(n$ca )ector$al )ec tor$al para In#en$eros' D$n(m$ca' Beer * +o,nston * Clausen' Octa-a E"$c$.n' Mc /ra0 $ll
2 %n &abinete de "0 lb está montado sobre ruedas que le permiten moverse con libertad '(0) por el piso. Si se aplica una uer*a de $" lb en la orma indicada, determine: a) a acele acelerac ración ión del del &abin &abinete ete 16.1 ft/s2 b) +l inte interva rvalo lo de valo valore ress de h para el cual no se volcará el &abinete.
& esuelva el problema -./ suponiendo que las ruedas están bloqueadas y se desli*an sobre el piso ru&oso '( s0.$").
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3 ;ada una de las poleas dobles en la f&ura tiene un momento de inercia de $0 ?&@m$ y está inicialmente en reposo. +l radio exterior es de A00 mm y el interior es de $00 mm. etermine: a) a aceleración an&ular de cada polea. b) a velocidad an&ular de cada polea despuBs de que el punto locali*ado en la cuerda se Ca movido a una distancia de D m.
4 a polea doble de $" lb que muestra la f&ura está en reposo y en equilibrio cuando se aplica un par constante M de D." lb@t. Si se i&nora el eecto de la ricción y el radio de &iro de la polea doble es de in., determine: a) a aceleración an&ular de la polea doble --.! rad#s$ b) a tensión en cada cuerda. > 8.!8 lb, > 4 .$$ lb Nota: Comparar con problema resuelto 1!& "e la pa#$na 1%&4' Mec(n$ca )ector$al para In#en$eros' D$n(m$ca' Beer * +o,nston * Clausen' Octa-a E"$c$.n' Mc /ra0 $ll
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%na barra del&ada y uniorme de lon&itud D in. E peso F-0 lb cuel&a libremente de una articulación ubicada en ;. %na uer*a Cori*ontal G de -" lb
de ma&nitud se aplica en el extremo 4. Si
, determine:
a) a aceleración an&ular de la barra 8$.8 rad#s$ b) as componentes de la reacción en ;. ;x A.$/ lb, ; y -0 lb
5 %na barra del&ada y uniorme de lon&itud /00 mm y masa m - ?& cuel&a libremente de una articulación colocada en . Si la uer*a P de D." < e ma&nitud se aplica en 4 Cori*ontalmente Cacia la i*quierda 'C), determine: a) a aceleración an&ular de la barra --.! rad#s$ b) as componentes de la reacción en . x -.!" <, y /.8- <
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6 +l rotor de un motor elBctrico tiene velocidad an&ular de D 00 G2 cuando se interrumpen la car&a y la ener&Ha elBctrica. +l rotor, de --0 lb. y radio de &iro centroidal de / in &ira Casta detenerse. Si la ricción cinBtica del rotor produce un par de ma&nitud i&ual a $." lb. t, determine el nImero de revoluciones que eJecuta dicCo mecanismo Casta lle&ar al reposo. 7 %n volante de $00 ?& se encuentra en reposo cuando se le aplica un par constante de D00 < m. espuBs de eJecutar "0 evoluciones, el volante alcan*a su velocidad máxima de $A00 G2. Si el radio de &iro centroidal del volante es de A00 mm, determine la ma&nitud promedio del par debido a la ricción cinBtica en los coJinetes. 1% %n volante de "00 lb. se encuentra en reposo cuando se le aplica un par constante de $00 lb. t. espuBs de eJecutar !"0 revoluciones, el volante alcan*a su velocidad máxima de D 000 G2 y el par se retira. Si la ricción cinBtica resulta en un par constante con ma&nitud de -$." lb. t, determine a) el radio de &iro del volante, b) la cantidad de revoluciones que eJecuta el volante lue&o de que se retira el par y Casta que queda en reposo. 11 a doble polea de la f&ura tiene masa de -A ?& y radio de &iro centroidal de -" mm. +l cilindro y el bloque 4 están unidos a cuerdas enrolladas en las poleas tal como está indicado. +l coefciente de ricción cinBtica entre el bloque 4 y la superfcie es de 0.$". Si el sistema se suelta desde el reposo en la posición mostrada, determine: a) a velocidad del cilindro cuando Bste &olpea el suelo b) a distancia total que el bloque 4 se mueve antes de quedar en reposo.
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12 +l tambor de renado de $00 mm de radio se fJa a un volante más &rande que no muestra la f&ura. +l momento de inercia total del volante y del tambor es i&ual a -/ ?&@m $, y el coefciente de ricción cinBtica entre el tambor y la *apata del reno corresponde a 0.D". Si la velocidad an&ular inicial del volante es de D0 rpm en sentido contrario al de las manecillas del reloJ, determine la uer*a vertical P que debe aplicarse al pedal ; cuando el sistema debe detenerse en -00 revoluciones.
1& +l contenedor de cemento de -"00 lb es elevado usando un motor que suministra un torque de 2$000 lbKt al eJe del volante. Si el volante tiene un peso de -00 lb y un radio de &iro de 0./ t. eterminar la rapide* del contenedor de cemento cuando Ca sido elevado t partiendo del reposo. Nota: Comparar con problema resuelto 15!1 "e la pa#$na 1%66' Mec(n$ca )ector$al para In#en$eros' D$n(m$ca' Beer * +o,nston * Clausen' Octa-a E"$c$.n' Mc /ra0 $ll
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13 %na barra del&ada de D ?& puede &irar en un plano vertical alrededor de un pivote colocado en 4. Se fJa un resorte de constante k D00 <#m y lon&itud no deormada de -$0 mm a la barra, tal como indica la f&ura. Si en la posición mostrada la barra tiene velocidad an&ular de A rad#s en el sentido de las manecillas del reloJ, determine su velocidad an&ular despuBs de Caber &irado: a) /0L b) -80L
14 %na barra del&ada de ?& puede &irar en un plano vertical entorno a un pivote colocado en 4. %n resorte de constante M 00<#m y lon&itud no deormada $$"mm se fJa a la barra en la orma indicada. Si la barra se suelta desde el reposo en la posición que se muestra, determine su velocidad an&ular despuBs de Caber &irado /0 &rados.
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1 %na barra uniorme 4, de 8 lb, &ira en el plano vertical respecto a un pasador en ;. el resorte unido a la barra en tiene una ri&ide* de -.$" lb#pl&, y su lon&itud libre es de $A pul&adas. Si la barra se suelta desde el reposo en la posición mostrada, determine su velocidad an&ular en la posición vertical.
BIBLIO/RA89A •
Mec(n$ca )ector$al para In#en$eros' D$n(m$ca 4eer N OoCnston N ;lausen 6ctava +dición 2c 7raP Qill o o o
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Mec(n$ca )ector$al para In#en$eros' D$n(m$ca Qibbeler ecima +dición Gearson +d. o o o
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