Trabajo y Energía, Conservación de la Energía.

Dinámica

[pic 1]

Actividad 3.- Trabajo y Energía, Conservación de la Energía.

Trabajo y Energía.

1 El rotor de un motor eléctrico tiene velocidad angular de 3 600 RPM cuando se interrumpen la carga y la energía eléctrica. El rotor, de 50 kg. y radio de giro centroidal de 180 mm gira hasta detenerse. Si la fricción cinética del rotor produce un par de magnitud igual a 3.5 N-m, determine el número de revoluciones que ejecuta dicho mecanismo hasta llegar al reposo.

2 Un volante de 200 kg se encuentra en reposo cuando se le aplica un par constante de 300 N m. Después de ejecutar 560 Revoluciones, el volante alcanza su velocidad máxima de 2400 RPM. Si el radio de giro centroidal del volante es de 400 mm, determine la magnitud promedio del par debido a la fricción cinética en los cojinetes. (Problema 8va edición)

3 La doble polea de la figura tiene un peso de 30 lb y radio de giro centroidal de 6.5 in. El cilindro A y el bloque B están unidos a cuerdas enrolladas en las poleas tal como está indicado. El coeficiente de fricción cinética entre el bloque B y la superficie es de 0.25. Si el sistema se suelta desde el reposo en la posición mostrada, determine:

1. La velocidad del cilindro A cuando éste golpea el suelo

1. La distancia total que el bloque B se mueve antes de quedar en reposo.

[pic 2][pic 3]

Dinámica

[pic 4]

4 El tambor de frenado de 8 in de radio se fija a un volante más grande que no muestra la figura. El momento de inercia total del volante y del tambor es igual a 14 lb·ft-s2, y el coeficiente de fricción cinética entre el tambor y la zapata del freno corresponde a 0.35. Si la velocidad angular inicial del volante es de 360 rpm en sentido contrario al de las manecillas del reloj, determine la fuerza vertical P que debe aplicarse al pedal C cuando el sistema debe detenerse en 100 revoluciones.

[pic 5]

5 Cada uno de los engranes A y B tiene masa de 2.4 kg y radio de giro de 60 mm, mientras que el engrane C tiene una masa de 12 kg y tiene radio de giro de 150 mm. Se aplica un par M de magnitud 10 N-m al engrane C. Determine:

1. La cantidad de revoluciones del engrane C requeridas para que su velocidad angular aumente de 100 a 450 rpm

1. La correspondiente fuerza tangencial que actúa sobre el engrane A.

[pic 6]

6 Los momentos de inercia de dos engranes que pueden girar libremente sobre sus soportes de pasador son IA = 0.002 kg-m2 e IB = 0.006 kg-m2. Los engranes están en reposo cuando se aplica un par constante M = 2 N-m al engrane B. Ignore la fricción y use el principio de trabajo y la energía para determinar las velocidades angulares de los engranes cuando el engrane A haya girado 100

revoluciones.

[pic 7]

Dinámica

[pic 8]

7 El sistema mostrado se suelta desde el reposo. El momento de inercia de la polea es de 0.03 kg-m2. El coeficiente de fricción cinética entre el peso de 5 lb y la superficie inclinada es µk = 0.3. Determine la magnitud de la velocidad del peso de 10 lb cuando éste ha caído 2 pies.

[pic 9]

8 El contenedor de cemento de 1500 lb es elevado usando un motor que suministra un torque de M=2000 lb-ft al eje del volante. Si el volante tiene un peso de 100 lb y un radio de giro de 0.9 ft. Determinar la rapidez del contenedor de cemento cuando ha sido elevado 6 ft partiendo del reposo.

...