tarea de dinámica 2

7/24/2019 Tarea de Dinmica 2

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Tarea de Dinmica

Unidad I

Tarea I

Tzimtzum reshimu

Pregunta conceptual (Beer 10 edicin)

1.- Un autobs viaja 100 millas entre ! B a "0mi#$r ! despu%s otras 100 millas entre B !

& a '0 mi#$r. a rapide promedio del autobs para el viaje completo de *00 millas es+

a) ,s de 0 mi#$r

b) /gual a 0 mi#$r

c) menos de 0 mi#$r

l tiempo reuerido para ue el autobs viaje de a B es *$rs de B a & es 100#'021.34$r5

entonces el tiempo total es 4.34 $rs5 la rapide promedio es *00#4.342"6 mp$.

Respuesta: c

*.- 7os automviles ! B compiten entre s8 en un camino recto. 9e indica la posicin de

cada automvil como :uncin del tiempo. ;&ul de los siguientes enunciados es verdadero

(ms de una respuesta correcta)presan en mil8metros ! segundos5

respectivamente. 7etermine a) la posicin5 la velocidad ! la aceleracin de cuando t= 1s,

b) la velocidad m>ima ! la aceleracin de .

Respuesta

a) x1=102.9mm v

1=35.6mm

s a

1=11.40mm /s b)

v max=36.1mm /s

amax=72.1mm/s


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inmediatamente antes de ue se aplicaran los :renos b) el tiempo reuerido para ue el

automvil se detenga.

Respuesta

a) v0=77.5 ft/s2

b) tf=7.75 s

10.- a aceleracin de una part8cula es directamente proporcional al tiempo t. en t=0, lavelocidad de la part8cula es v= 16 pulg/s. s8 se sabe ue v=15 pulg/s ! ue x=20 pulg,

cuandot=1s, determine la velocidad5 la posicin ! la distancia total recorrida cuandot=7s.

Respuesta

v7=33.2 s

x7=2

total de distancia 87.7

11.- a aceleracin de una part8cula es directamente proporcional al cuadrado del tiempo t.

&uando t=0 la part8cula se encuentra enx=24m. 9i t=6 s, x=96m !v=18m/s, e>presex !v

Respuesta

x (t)= 1108

t4+10 t+24

v (t)= 1

27

t3+10

1*.- a aceleracin de una part8cula se de:ine mediante la relacin a=kt, a)si se sabe ue

v=8m/s cuando t=0 ! ue v=!8 m/s cuando t=2sdetermine la constantek b)scriba

las ecuaciones de movimiento5 sabiendo uex=0cuando t=2s.


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Respuesta

k=6m/ s4

a=6 t2 v=2t38 x=1

2t48 t+8

14.- Una piea de euipo electrnico ue est rodeada por material de empaue se deja caer

de manera ue golpea el suelo con rapide de 4 m/s. 7espu%s del contacto el euipo

e>perimenta una aceleracin de a= kt, dondek es una constante ! x es la compresin del

material de empaue. 9i %ste e>perimenta una compresin m>ima de 20mm, determine la

aceleracin m>ima del euipo.

Respuesta

a=800m /s

13.- Un pro!ectil entra a un medio resistente en x=0 con una velocidad inicial v =900

p"#s/s ! recorre 4 pulg antes de uedar en reposo. 9uponiendo ue la velocidad del

pro!ectil se de:ine mediante la relacin v=v k, donde vse e>presa enp"#s/s ! x est en

pies5 determine a)la aceleracin inicial del pro!ectil b)el tiempo reuerido para ue el

pro!ectil penetre 3.9 pulgen el medio resistente.


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Respuesta

a0=2.43x106

ft

s2 t=1.366x10

3s

1".- Una bola se deja caer desde un bote de manera ue golpea a la super:icie de un lagocon una rapide de 16 p$#s/m"entras esta en el agua la bola e>perimenta una aceleracin de

a= 10 % 0.8 v, donde a! vse e>presa enp"#s/s !p"#s/s, respectivamente. 9i se sabe ue la

bola tarda 3spara alcanar el :ondo del lago determine a)la pro:undidad del mismo b)la

rapide de la bola cuando c$oca con el :ondo del lago.

Respuesta

x=42 ft v=12.86 ft/ s

1.-&on base en observaciones5 la velocidad de un atleta puede apro>imarse por medio de

la aceleracin v= 7.5 &1 0.04) '3, donde v ! x se e>presan en m"/( ! m"llas,

respectivamente. 9i se sane uex=0 cuando t=0,determinea) la distancia ue $a recorrido

el atleta cuando t= 1( b) la aceleracin del atleta en p"#s/s cuando t=0, ) el tiempo

reuerido para ue el atleta recorra 6m".


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Respuesta

x=7.15mi a0=275x 106 ft

s2

t=49.9min

1'.- a aceleracin debida a la gravedad de una part8cula ue cae $acia la tierra es a=

g*/+, donde +es la distancia desde el #t+- de la tierra a la part8cula5* es el radio

terrestre ! g es la aceleracin de la gravedad en la super:icie de la tierra. 9i *= 3 960 m",

calcule la v#l-"a # #sap#, esto es la velocidad m8nima con la cual la part8cula debe

pro!ectarse $acia arriba desde la super:icie terrestre para no regresar a la tierra.

(ug#+#"a v= 0 pa+a += .)

Respuesta


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ve=36.7x 103

ft/s

Tarea de Dinmica

Unidad I

Tarea II

(Beer 10 edicin) pg. "11 cap. 11

1.- Una conductora viaja a "3@m#$ cuando observa ue un sem:oro *30m delante

deella se pone en rojo. l tiempo ue el sem:oro permanece en rojo es de *3 s. si la

conductora desea pasar la lu sin detenerse justo cuando se pone en verde de nuevo5

determine a) la desaceleracin uni:orme reuerida del automvil5 b) la velocidad del

automvil cuando este pasa la lu.

Respuesta

a=0.417m

s2

v=18km/h


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*.- Un grupo de estudiantes lana un co$ete en direccin vertical. &on base en los datos

registrados5 determinan ue la altitud del co$ete :ue de 6?. pies en la parte del vuelo en

la ue el co$ete aun tenia impulso5 ! ue el co$ete aterria 1 s despu%s. 9i se sabe ue

el paraca8das de descenso no pudo abrir ! ue el co$ete descendi en ca8da libre $asta el

suelo despu%s de alcanar la altura m>ima5 ! suponiendo ue g 2 4*.* pies#sA5

determine a) la rapide v1 del co$ete al :inal del vuelo con impulso5 b) la altura

m>ima alcanada por el co$ete.

Respuesta

v1=252

ft

symax=1076 ft

4.- un atleta en una carrera de 100m acelera uni:orme durante los primeros 4" m !

luego corre con velocidad constante. 9i el tiempo del atleta para los primeros 4" m es

de ".3 s5 determine a) su aceleracin5 b) su velocidad :inal ! e) el tiempo en ue

completa la carrera.


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Respuestas

a=2.40m

s2

vmax=12.96m

s t

2=10.41s

3.- n una carrera de lanc$as5 la lanc$a adelanta a la lanc$a B por "0 m ! ambosbotes viajan con una rapide constante de 160@m#$. en t 2 05 las lanc$as aceleran a tasas

constantes. 9i se sabe ue cuando B rebasa a 5 t 2 6 s ! vA 2 **" @m#$5 determine

a) la aceleracin de 5 b) la aceleracin de B.

Respuesta

aA=1.563m

s

2 aB=3.13m /s2

".- os automviles ! B viajan en carriles ad!acentes de una carretera ! en t=0

tienen las posiciones ! velocidades ue se muestran en la :igura. 9i se sabe ue el

automvil tiene una aceleracin constante de 1.6 pies#sA ! ue B tiene una

desaceleracin constante de 1.* pies#sA5 determine a) cuando ! donde alcana a B5 b)

la rapide de cada automvil en ese momento.


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Respuesta

a

t1=15.05 s xA=734 ft bvA=42.5mi /h v B=23.7mi /h

.- 7os automviles ! B se apro>iman uno al otro en los carriles ad!acentes de una

autopista. n t=0 5 ! B estn a 4*00 pies de distancia5 sus rapideces son

vA=65mi /h ! v B=40mi/h 5 ! se encuentran en los puntos P ! Q 5

respectivamente. 9i se sabe ue A pasa por el puento Q 30 s despu%s ue B 5

! ue B pasa por el punto P 3* s despu%s ue A 5 determine a) las

aceleraciones uni:ormes de ! B5 b) cuando los ve$8culos pasan uno al lado del otro5 c)

la rapide de B en ese momento.

Respuesta

aA

=0.767ft

s2 a

B

=0.834ft

s2 t

AB

=20.7 s vB

=51.8mi /h

'.- Un elevador se mueve $acia arriba a una rapide constante de 3 m#s. Un $ombre

s2ue se encuentra a 10 metros arriba de la parte superior del elevador lana una bola

$acia arriba con una rapide de 4 m#s. 7etermine a) cuando pega la bola en el elevador5

b) donde pega la pelota en el elevador con respecto a la ubicacin del $ombre.

(Problema 11.33)


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Respuesta

t=1.330 s 4.68debajo del hombre

6.- l motor , enrolla el cable a una tasa constante de 100 mm#s. 7etermine a) la

velocidad de carga 5 b) la velocidad de la polea B con respecto a la carga de

Respuesta

vL=16.67

mm

s v B/L=16.67

mm /s

?.- l movimiento de una part8cula en vibracin est de:inida por el vector de posicin

r=10 (1e3 t)i+(4 e2 tsen15t)j 5 donde r! t e>presan en mil8metros ! segundo

respectivamente. 7etermine la velocidad ! la aceleracin cuando a) t 2 05 b) t 2 0." s.

11.?0


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Respuesta

v=67.1mm

sa=256

mm

s2

v=8.29mm

s a=336mm/s2

10.- l movimiento de una part8cula vibratoria se de:ine mediante el vector de

posicin r=(4 sent)i(cos2 t)j 5 donde r se e>presa en pulgadas ! t en segundos.

a) 7etermine la velocidad ! aceleracin cuando t 2 1 s. b) 7emuestre ue la tra!ectoria

de la part8cula es parablica.

Respuesta

v=

(4 in

s

)i

4 2

s2

a=

y=1

8

x21(parabola)

11.- un avin diseado para dejar caer agua sobre incendios :orestales vuela sobre una

l8nea recta $oriontal a 160 mi#$ a una altura de 400 pies. 7etermine la distancia d a la

ue el piloto debe soltar el agua de manera ue caiga sobre el incendio en B.


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Respuesta

d=1140 ft

1*.- un $elicptero vuela con una velocidad $oriontal constante de 160@m#$ ! esta

e>actamente arriba del punto cuando una parte suelta empiea a caer. a parte aterria

." s despu%s en el punto B sobre una super:icie inclinada. 7etermine a) la distancia

entre los puntos ! B5 b) la altura inicial $.

Respuesta

a) d=330m

b) h=149.9m

14.- Por el tubo de un desagCe :lu!e agua con una velocidad inicial de *." pies#s a un

ngulo de 1" con la $oriontal. 7etermine el rango de valores de la distancia d para los

cuales el agua caer dentro del recipiente B&.


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Respuesta

0tiende .3 m ms all de la red.


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Respuesta

c) v0=29.8 ft/ s

d) v0=29.6 ft/ s

Tarea de Dinmica

Unidad I

Tarea III

1.- &iertas estrellas neutrnicas (estrellas e>tremadamente densas) giran con una rapide

angular apro>imada de 1 rev#s. 9i una de esas estrellas tiene un radio de *0 @m5 ;&ul ser

la aceleracin de un objeto ue se encuentra en el ecuador de dic$a estrella


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Respuesta: 8 x 105m/s

*.- n el modelo de Bo$r del tomo de $idrgeno5 un electrn gira alrededor de un protn

en una rbita circular de ".*6 > 10-11m de radio5 con una rapide de *.16 > 10m#s. ;&ul

es la aceleracin del electrn en el tomo de $idrgeno

tarea de dinámica 2

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