fuerza de inercia

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MECÁNICA DE MAQUINARIA II Deber #1 Noviembre 04/2013 Fecha de entrega : Martes 11 de Noviembre 1. La figura muestra un diseño de una banda transportadora de personas de alta velocidad (ver http://www.jfesteel.co.jp/archives/en/nkk_giho/84/pdf/84_10.pdf para una descripción general de este tipo de sistema, o http://www.youtube.com/watch?v=uwHer1RrYg8 para un video de un sistema similar en funcionamiento). Una pasajera de pie sobre el transportador pasa por cinco zonas: (i) entre A y B ella se mueve a una velocidad constante v 0 ; (ii) entre B y C ella acelera con aceleración constante a; (iii) entre C y D ella se mueve con velocidad (alta) constante v 1 ; (iv) entre D y E ella desacelera a una tasa constante - a; y (v) entre E y F ella se mueve a velocidad constante v 0 nuevamente. En este problema, usted realizará algunos de los cálculos necesarios para diseñar el transportador. a) Considere una pasajera que llega al punto B en el tiempo t=0, y viaja entre B y C. Escriba las fórmulas para hallar su velocidad v(t) y desplazamiento y(t) en términos de v 0 y a mientras ella está en el tramo BC. b) Notando que la pasajera debe acelerar desde la velocidad v 0 hasta la velocidad v 1 de una manera constante en el tramo BC, determine una expresión para la longitud l 1 del transportador entre B y C, en términos de v 0, v 1 y a. c) El transportador en el aeropuerto de Toronto tiene v 1 = 400 ft/min, v 0 = 125 ft/min. Su longitud total es 912 ft. (http://www.thyssenkruppelevator.com/downloads/Executive_Manual_Testimonials.pdf ). En este diseño l 0 = 0. Use el video publicado para estimar la aceleración a (usted puede usar la película para estimar aproximadamente el tiempo que tarda la transición de una velocidad a la siguiente), y entonces determinar l 1 . Calcule el tiempo total de viaje a lo largo del transportador, y calcule cuanto tiempo se ahorra por pasajero usando este transportador comparado con un transportador normal de baja velocidad (125 ft/min). d) OPCIONAL (difícil – crédito extra) Suponga que dos pasajeros están separados una pequeña distancia Δx cuando viajan entre A y B. ¿Cuál será su separación Δy cuando viajan entre C y D? Exprese su respuesta en términos de Δx, v 1 y v 0 . e) OPCIONAL (difícil – crédito extra) Suponga que una pasajera camina sobre el transportador con una velocidad constante w relativa al transportador entre B y C. ¿Cuál es su aceleración? Exprese su respuesta con una fórmula que involucre la distancia y desde B, así como w, a, y v 0 .

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Ejercicio resueltos de fuerza de inercia

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  • MECNICA DE MAQUINARIA II Deber #1 Noviembre 04/2013 Fecha de entrega: Martes 11 de Noviembre 1. La figura muestra un diseo de una banda transportadora de personas de alta velocidad

    (ver http://www.jfesteel.co.jp/archives/en/nkk_giho/84/pdf/84_10.pdf para una descripcin general de este tipo de sistema, o http://www.youtube.com/watch?v=uwHer1RrYg8 para un video de un sistema similar en funcionamiento). Una pasajera de pie sobre el transportador pasa por cinco zonas:

    (i) entre A y B ella se mueve a una velocidad constante v0; (ii) entre B y C ella acelera con aceleracin constante a; (iii) entre C y D ella se mueve con velocidad (alta) constante v1; (iv) entre D y E ella desacelera a una tasa constante - a; y (v) entre E y F ella se mueve a velocidad constante v0 nuevamente.

    En este problema, usted realizar algunos de los clculos necesarios para disear el transportador. a) Considere una pasajera que llega al punto B en el tiempo t=0, y viaja entre B y C. Escriba las frmulas para hallar su velocidad v(t) y desplazamiento y(t) en trminos de v0 y a mientras ella est en el tramo BC. b) Notando que la pasajera debe acelerar desde la velocidad v0 hasta la velocidad v1 de una manera constante en el tramo BC, determine una expresin para la longitud l1 del transportador entre B y C, en trminos de v0, v1 y a. c) El transportador en el aeropuerto de Toronto tiene v1 = 400 ft/min, v0 = 125 ft/min. Su longitud total es 912 ft. (http://www.thyssenkruppelevator.com/downloads/Executive_Manual_Testimonials.pdf).

    En este diseo l0 = 0. Use el video publicado para estimar la aceleracin a (usted puede usar la pelcula para estimar aproximadamente el tiempo que tarda la transicin de una velocidad a la siguiente), y entonces determinar l1. Calcule el tiempo total de viaje a lo largo del transportador, y calcule cuanto tiempo se ahorra por pasajero usando este transportador comparado con un transportador normal de baja velocidad (125 ft/min).

    d) OPCIONAL (difcil crdito extra) Suponga que dos pasajeros estn separados una pequea distancia x cuando viajan entre A y B. Cul ser su separacin y cuando viajan entre C y D? Exprese su respuesta en trminos de x, v1 y v0.

    e) OPCIONAL (difcil crdito extra) Suponga que una pasajera camina sobre el transportador con una velocidad constante w relativa al transportador entre B y C. Cul es su aceleracin? Exprese su respuesta con una frmula que involucre la distancia y desde B, as como w, a, y v0.

  • 2. El manipulador robtico mostrado en la figura trabaja en el plano vertical. La carga en elpunto A tiene una velocidad de 2 m/s con 120 y una aceleracin de 5 m/s2 con 120.La masa de la carga es 10 kg. Encuentre las fuerzas ejercidas por los actuadores.m3 = m2 = 30 kg.

    AB = BC = 1 m, AG3 = BG2 = 0.5m.

    3. El mecanismo mostrado forma parte de una perforadora automtica de cuero, la cualopera con una rapidez de 20 perforaciones por minuto. El elemento punzonadortiene una masa de 1.2 kg y tiene una fuerza resistente hacia arriba de 16 N aplicadaa l. La manivela y biela de conexin tienen masas de 0.35 y 0.75 kg,respectivamente. La manivela rota en sentido antihorario. El coeficiente de friccinentre el punzn y las guas se estima en 0.15. En la posicin mostrada, determine elpar requerido para impulsar el mecanismo y las reacciones en las articulaciones.[Resp: T12 = 3.80 N mm (s.h.)]

  • Eduardo OrcesNota adhesivaProb #3

  • UsuarioNota adhesivaProb. 3

    Deber #1 (04-11-2014)Prob 1 - Soldeber mm 231014 001deber mm 231014 003

    Prob 2 - SolProb 3a - SolDeber #2 SolDeber #2 Sol 002Deber #2 Sol 003