DINÁMICA – UNIDAD Nº3: CINÉTICA DE UNA PARTÍCULA

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE SANTA MARIA[pic 1]

FACULTAD DE ARQUITECTURA E INGENIERÍAS CIVIL Y DEL AMBIENTE

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

DINÁMICA – UNIDAD Nº3: CINÉTICA DE UNA PARTÍCULA

MÉTODOS DE LA ENERGÍA Y MOVIMIENTO

RESOLUCIÓN EJERCICIOS PROPUESTOS

(IV Semestre – 2020 PAR)

Dinámica – Pytel, Kiusalaas – 3ra Edición – Problema 14.7

El hombre arrastra sobre el piso un cajón de 200 lb jalándolo con una fuerza constante de 40 lbf. Si el cajón estaba inicialmente en reposo, ¿qué tanto se moverá antes de que su rapidez sea 4.5 pies/s? El coeficiente de fricción cinética entre el cajón y el piso es 0.18.

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Datos:                                Se pide hallar:

W cajón = 200 lbf                        Distancia recorrida para que la rapidez final sea 4.5 pies/s: “x”

T constante = 40 lbf                        

Vo = 0 (reposo)

Vf = 4.5 pies/s

Uk = 0.18

Solución:

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Debido a que no hay movimiento en la dirección vertical, es que existe equilibrio y podemos utilizar la estática para obtener una relación entre la fuerza normal, la tensión y el peso:

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En el movimiento de este bloque existen fuerzas no conservativas (fricción y tensión), por lo que no podemos aplicar la conservación de energía. En su lugar debemos utilizar la expresión de trabajo y energía:

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Dinámica – Beer, Johnston, Mazurek, Cornwell – 10ma Edición – Problema 13.9

Un paquete se proyecta 10m hacia arriba sobre un plano inclinado de 15º de modo que alcanza la parte superior del plano con una velocidad cero. Si se sabe que el coeficiente de fricción cinética entre el paquete y el plano inclinado es de 0.12, determine a)la velocidad inicial del paquete en A, b) la velocidad del paquete cuando éste regrese a su posición original

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Datos:                                Se pide hallar:

V en el punto C = 0                VAo = ¿?

Uk = 0.12                        VA cuando éste regrese a su posición original (A)

Solución:

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Debido a que no hay movimiento en la dirección perpendicular al plano inclinado, es que existe equilibrio y podemos utilizar la estática para obtener una relación entre la fuerza normal y el peso:

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[pic 16]

En el movimiento de este bloque existe una fuerza no conservativa que es la fricción, por lo que no podemos aplicar la conservación de energía. En su lugar debemos utilizar la expresión de trabajo y energía:

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