GUIA DE PROBLEMAS N2

DINMICA DE LA PARTCULA

ASIGNATURA : ESPECIALIDADES :

Ing. CIVIL

Ing. MECANICA

Ing. ELECTROMECANICA

Ing. ELECTRICA

GUIA DE PROBLEMAS N 2

FACULTAD DE INGENIERIA2012GUIA DE PROBLEMAS N2PROBLEMA N1 Un coche de 2000kg se mueve sin rozamiento, con la aceleracin de 0,2m/s2. Qu fuerza tiene que hacer el motor cuando el movimiento es por una carretera rectilnea y horizontal? Y cuando sube una cuesta del 30?

PROBLEMA N2 Un automvil de 1400kg se conduce hacia abajo por una pendiente de 4 a una velocidad de 88Km/h cuando se aplican los frenos, lo que ocasiona una fuerza de frenado total de 7500N aplicada sobre el automvil. Determine la distancia recorrida por el auto antes de detenerse por completo.

PROBLEMA N3 Dos cuerpos de 3 y 4 kg de masa, respectivamente, se deslizan sobre una superficie horizontal pulida bajo la accin de una fuerza de 15 N sobre el primero y de 8 N sobre el segundo. Los dos parten del reposo en el mismo instante. Cunto tiempo transcurre hasta que la distancia entre ellos sea de 100 m. Qu velocidad llevar cada uno en dicho instante? La trayectoria seguida por los dos cuerpos es una lnea recta.

PROBLEMA N4 Cada uno de los sistemas que muestra la figura est inicialmente en reposo. Ignore la friccin del eje y las masas de las poleas, y determine para cada sistema: a) la aceleracin del bloque A, b) la velocidad del bloque A despus de haberse movido 150cm, c) el tiempo necesario para que el bloque A alcance una velocidad de 3m/s.

PROBLEMA N5 Un cuerpo pende de una balanza de resorte colgada del techo de la cabina de un ascensor. Cuando el ascensor desciende con aceleracin de 1,26 m/s2, la balanza seala un peso de 17,5 N. a) Cul es el verdadero peso del cuerpo?, b) Cundo marcar la balanza 22,5 N?, c) Cunto indicar la balanza si se rompe el cable del ascensor?

PROBLEMA N6 Un bloque M1 de 300N es arrastrado a velocidad constante sobre la superficie lisa de un plano inclinado, por la accin de un peso M2 de 100N pendiente de una cuerda atada al bloque y que pasa por una polea sin rozamiento como muestra la figura. Calcular: a) el ngulo de inclinacin del plano; b) la tensin de la cuerda.PROBLEMA N7 El bloque de 18kg inicia su movimiento desde el reposo desplazndose hacia arriba cuando se le aplican fuerzas constantes de 45 y 90N sobre las cuerdas que lo sostienen. Si se ignoran las masas de las poleas y el efecto de la friccin, determine la velocidad del bloque despus que se ha movido 45cm.

PROBLEMA N8 Los dos bloques que se muestran empiezan a moverse a partir del reposo. El plano horizontal y la polea no presentan friccin y se supone que la masa de la polea puede ignorarse. Determinar la aceleracin de cada bloque y la tensin de cada cuerda.

PROBLEMA N9 Sobre un plano inclinado 30 sobre el horizonte hay un cuerpo de 40kg. Paralela al plano y hacia abajo, se le aplica una fuerza de 40 N. Si el coeficiente de rozamiento dinmico es 0,2, determinar: a) Valor de la fuerza de rozamiento. b) Aceleracin con que se mueve el cuerpo. c) Velocidad del cuerpo a los 10s de iniciarse el movimiento.

PROBLEMA N10 En el sistema de la figura, los bloques A (mA= 0,8kg) y B (mB= 0,2kg) deslizan con velocidad constante sobre la superficie horizontal por accin de otro bloque C (mC= 0,2kg) suspendido. El bloque B se separa del A y se suspende junto con el C. Cul ser la aceleracin del sistema? Y la tensin de la cuerda?

PROBLEMA N11 Un bloque se encuentra en reposo sobre un plano inclinado, siendo 0,3 y 0,5 los coeficientes de rozamiento cintico y esttico, respectivamente. Calcular: a) El ngulo mnimo de inclinacin que se debe dar al plano para que el cuerpo empiece a deslizar. b) Para este ngulo, hallar la aceleracin del bloque cuando ha empezado a moverse.

PROBLEMA N12 El bloque B de 10kg est sostenido por el bloque A de 40kg, el cual se jala hacia arriba sobre un plano inclinado mediante una fuerza constante de 500N. Si se ignora la friccin entre el bloque y la pendiente, y el bloque B no resbala sobre el bloque A. Determine el valor mnimo permisible del coeficiente de friccin esttica entre los bloques.

PROBLEMA N13 El remolque de plataforma plana transporta dos vigas de 1,5t, con la viga superior asegurada por medio de un cable. Los coeficientes de friccin esttica entre las dos vigas y entre la viga inferior y la plataforma del remolque son, respectivamente, de 0,25 y 0,30. Si no hay deslizamiento de la carga, determine: a) la aceleracin mxima del remolque y la tensin correspondiente en el cable, b) la desaceleracin mxima del remolque.

PROBLEMA N14 Los satlites de comunicaciones se ubican en una rbita geosincrnica, esto es, en una rbita circular tal que completan una revolucin alrededor de la Tierra en un da sideral (23.934h), y de esa manera parecen estar estacionarios respecto a la superficie terrestre. Determine a) la altura de estos satlites sobre la superficie de la Tierra, b) la velocidad con que describen su orbita.PROBLEMA N15 Un vehculo espacial se encuentra en orbita circular a 322km sobre la superficie de la Luna. Si el radio y la masa de la Luna son de 1740 km y 7,34.1022kg, respectivamente, determine: a) la aceleracin de la gravedad en la superficie de la luna, b) el periodo orbital del vehculo espacial.

PROBLEMA N16 Una pista de carreras de forma circular tiene 1,5km de radio. Si no tiene peralte y el coeficiente de rozamiento es 0,12, calcular la velocidad mxima a la que se podr circular.

PROBLEMA N17 Un cuerpo de 2kg de masa atado al extremo de una cuerda de 0,5m de longitud describe una circunferencia situada en un plano vertical. a) Si la velocidad en el punto ms alto es de 5m/s, hallar la tensin de la cuerda. b) Determinar la velocidad en el punto ms bajo sabiendo que la tensin de la cuerda all es de 198N.

PROBLEMA N18 Durante la prctica de un lanzador de martillo, la cabeza A de 7kg del martillo gira a velocidad constante v en un crculo horizontal en la forma que muestra la figura. Si =1m y = 60, determine a) la tensin en el alambre BC, b) la velocidad de la cabeza del martillo.

PROBLEMA N19 Un automvil viaja a velocidad constante v sobre un camino peraltado. Determine el intervalo de valor de v para el cual el automvil no patina. Exprese su respuesta en trminos del radio r de la curva, el ngulo de peralte y el coeficiente de friccin esttica s entre las llantas y el pavimento.PROBLEMA N20 Un avin vuela en un crculo horizontal con una velocidad de 480km/h. Para seguir esta trayectoria inclina las alas un ngulo de 40 como muestra la figura. Sobre las alas se produce una fuerza ascensional que mantiene el aparato en el aire. Cul es el radio de la trayectoria del avin?.

PROBLEMA N21 Una pequea esfera de peso W se sostiene como indica la figura mediante dos alambres AB y CD. Si se corta el alambre AB, determine la tensin en el otro alambre a) antes de cortar AB, b) inmediatamente despus de cortar AB.PROBLEMA N22 Se ata un cuerpo de 200N de peso al punto medio de una cuerda y dos personas tiran de la misma manera de sus extremos de tal modo que el cuerpo queda suspendido como se indica en la figura. Determine la fuerza de tensin que deben ejercer las personas.

PROBLEMA N23 Para el sistema de la figura, no hay roce. Determine la fuerza F necesaria para sostener el peso W.

PROBLEMA N24 El sistema de cables flexibles de la figura se utiliza para elevar un cuerpo de masa M. El sistema se halla en equilibrio en la posicin indicada cuando se aplica una fuerza de 500N entre los cables C y A. Determine las tensiones en los cables y el valor de la masa M.A

45kgf

A

A

a)

b)

c)

45kgf

1045kgf

22kgf

22kgf

1022kgf

M2

M1

45N

90N

18kg

100kg

300kg

M

30

F

A

B

C

40kg

10kg

500N

A

B

30

D

C

B

A

50

70

F

F

10

10

200N

C

10

20

500N

A

M

B

D

6