ejercicios 3

UNIVERSIDAD DEL MAGDALENA FACULTAD DE INGENIERÍA - FÍSICA MECÁNICA

El estudiante debe enviar el ejercicio que le toco antes del 23 de mayo al coreo

[email protected] debe realizar el procedimiento con el editor de ecuaciones de Word

2010, y si tienen que utilizar gráficos lo deben hacer aquí les dejo un ejemplo de cómo debe ser

presentado el ejercicio

Observe la figura y responda a. Si W = 600 N en la figura, ¿Cuál es tensión en la cuerda B? y que

fuerza realiza el soporte A b. Si la cuerda B en la figura se romperá si la tensión supera los 400 N,

¿cuál es el peso máximo que puede soportar este arreglo?

Primero realizaremos el DCL para la masa

�� 0 → �600 �� 0 → �� 600

Ahora en el punto A

�� 0 → � � � �� 0 → � � � �� 600 � 0

� � � �� 600 � 0 → � � ��60° � �� 30° � 600 � 0

�� 0 → �� 0 → �� 60° � �� 30° � 0

�� 60° � �� 30° → �� 60°��30° � ��

Remplazando la segunda ecuación en la primera

� � ��60° � �� 60°��30° � � ��30° � 600 � 0

� � ��60° � � ��60° � ��30° � 600 � 0

� ��60° ��60° � ��30° � 600 � 0 � ��60° ��60° � ��30° � 600

� � 600��60° ��60° � ��30°

� � 519

Calculando la TA

�� 60°��30° � �� → �519 � ��60°

��30° � �� → �300 � ��


Parte B

�� 60°��30° � �� → �400 � ��60°

��30° � �� → 230

�� 0 → � � � �� 0 →� � � ��

� � ��60° � �� 30° � ��→ �400 � ��60° � ��300 � ��30° � ��

�400 � ��60° � ��300 � ��30° � �� → 320 � ��

Como vimos anteriormente la tensión c es igual al peso del objeto

Asignación de ejercicios por estudiante

Código Nombre Ejercicio

2012219018 CARDENAS MANTILLA LUIS SEBASTIAN 1

2013119010 CERVANTES MONTERO ELIAS 2

2012213011 CHACON SOLIS LUIS DAVID 3

2013216035 CORAL CAYON DAVID ALEJANDRO 4

2013114033 CORTINA JIMENEZ JORGE LUIS 5

2013215026 DONADO RIVAS LAURA CAMILA 6

2011213032 ESPELETA PARDO ELIANA KAROLINA 7

2013115041 GOMEZ RAMIREZ LADY KATHERINE 8

2011213041 GONZALEZ OCHOA YESSICA PAOLA 9

2012211048 HERRERA PUERTO JOSE RAFAEL 10

2013113062 MANDON TORO DANY CAROLINA 11

2012113053 MARIN JARAMILLO DEINER AICARDO 12

2013117061 MARQUEZ CAMARGO RUT MILENA 13

2011115047 OTERO BOLAÑO LUZ STELLA 14

2007214136 POLO ARRIETA CARLOS EDUARDO 15

2013115075 RIAÑO JACOBS LUIS FELIPE 16


2013116109 RODRIGUEZ ECHEVERRIA ANGEL GUILLERMO 17

2011114038 SIERRA ORTEGA NATALIA ANDREA 18

2011214122 VEGA PEREZ CARMEN DALY 19

2011116121 AGUILAR SANCHEZ TATIANA PAOLA 20

2009116003 ALVARADO TORRES FIGUEIRA SOLEDAD 21

2013119003 BARON HUELVAS DIEGO ARMANDO 22

2012216011 BAUTISTA TORRES RICARDO YUNIOR 23

2012213008 CAMPO ODUVER JHOMAR ANDRES 24

2013115022 CASTILLO MERCADO LUIS ALDAIR 25

2013119012 CONTRERAS RODRIGUEZ OSCAR DAVID 26

2012219026 CORREA HENRIQUEZ CARLOS JOSE 27

2013115034 DE LA CRUZ ARAGON CAMILO MARIO 28

2013117026 DE LA HOZ DELEON ANDREA MARGARITA 29

2011211029 DELAVALLE SILVA MIGUEL ANGEL 30

2012117036 ESTRADA CAIAFA ALEX HERVE 31

2012211044 GRANADOS HERRERA YURANIS JUDITH 32

2012219037 HENRIQUEZ PEREZ ISAMAR JULIETH 33

2012211056 LOPEZ VILLARREAL GUSTAVO 34

2013115052 LOPEZ VIZCAINO DAVID JOSE 35

2012219069 PINEDA CARDENAS ABRAHAM 36

2012219072 REYES ARDILA CARLOS ANDRES 37

2012213097 WEEBER YEPEZ VICTOR ALFONSO 38

EJERCICIOS

1. Un cohete surca el espacio a 60 m/s y entonces recibe una aceleración repentina. Si su

velocidad se incrementa a 140 m/s en 8 s, ¿cuál fue su aceleración media y qué distancia

recorrió en este tiempo?


2. Un vagón de ferrocarril parte del reposo y desciende libremente por una pendiente. Con

una aceleración media de 4 ft/s2, ¿cuál será su velocidad al cabo de 5 s? ¿Qué distancia

habrá recorrido en ese tiempo?

3. Un camión que transita a una velocidad inicial de 30 m/s se detiene por completo en 10 s.

¿Cuál será la aceleración del vehículo y cuál fue la distancia de frenado?

4. Una pelota se arroja verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 23 m/s.

¿Cuáles serán sus posiciones y sus velocidades después de 2, de 4 y de 8 s?

5. Una piedra se arroja verticalmente hacia abajo desde la parte más alta de un puente. Al

cabo de 4 segundos llega al agua que corre abajo. Si la velocidad final fue de 60 m/s, ¿cuál

fue la velocidad inicial de la piedra y cuál es la altura del puente?

6. Una pelota se arroja verticalmente hacia arriba con una velocidad inicial de 80 ft/s.

¿Cuáles son su posición y su velocidad después de (a) 1 s, (b) 3 s y (c) 6 s?

7. Un avión que vuela horizontalmente a 500 mi/h suelta un paquete. Al cabo de cuatro

segundos, el paquete llega al suelo. ¿Cuál era la altitud del avión? ¿cuál fue el alcance

horizontal del paquete arrojado y cuáles son las componentes de su velocidad final?

8. El green de un campo de golf está a 240 ft horizontalmente y 64 ft verticalmente del punto

donde el palo golpea una pelota. ¿Cuáles deben ser la magnitud y la dirección de la

velocidad inicial si la pelota llega al green en este lugar después de 4 s?

9. Calcule la tensión en la cuerda A y la fuerza B ejercida en la cuerda por la viga de la figura


10. Si el cable A de la figura tiene una resistencia a la rotura de 200 N, ¿cuál es el máximo peso

que este aparato puede soportar?

11. ¿Cuál es el empuje mínimo P, paralelo a un plano inclinado de 37°, si un carrito de 90 N va

a ascender por dicho plano con rapidez constante? Desprecie la fricción.

12. Una fuerza horizontal de sólo 8 Ib mueve un trozo de hielo con rapidez constante sobre un

piso (µ, =0.1). ¿Cuál es el peso del hielo?

13. Halle las fuerzas en las tablas ligeras de la figura e indique si éstas se encuentran bajo

tensión o bajo compresión.


14. Encuentre la tensión en las cuerdas A y B en el dispositivo que muestra la figura

15. Calcule la tensión en las cuerdas A y B de la figura

16. Se ha tendido horizontalmente un cable en la punta de dos postes verticales colocados a

20 m de distancia uno del otro. Un letrero de 250 N está suspendido del punto medio del

cable y hace que este se pandee en una distancia vertical de 1.2 m. ¿Cual es la tensión en

cada uno de los segmentos del cable?

17. Halle la tensión en el cable y la compresión en vigueta de la figura .


18. Calcule la tensión en el cable y la compresión en la vigueta de la figura

19. Calcule la tensión en las cuerdas A y B de la figura


20. En la figura suponga que la masa m2 es el triple de la masa m1 Calcule la aceleración del

sistema.


21. Un trabajador de 200 Ib está de pie sobre una báscula en el ascensor donde la aceleración

hacia arriba es 6 ft/s2. El ascensor se detiene y acelera hacia abajo a 6 ft/s

2. ¿Cuáles serán

las lecturas en los movimientos ascendente y descendente?

22. Una carga de 8 kg es acelerada hacia arriba por medio de una cuerda cuya resistencia de

rotura es de 200 N. ¿Cuál es la aceleración máxima?

23. El valor de µ = 0.7 para neumáticos de caucho en una carretera de concreto. ¿Cuál es la

distancia horizontal mínima de frenado para una camioneta de 1600 kg que circula a 20

m/s?

24. Supongamos que las masas de 4 y 6 kg de la figura se intercambian, de modo que la masa

más grande esté sobre la mesa. ¿Cuáles serían la aceleración y la tensión en la cuerda (sin

tomar en cuenta la fricción)?

25. Una fuerza de 20 N arrastra un bloque de 8 kg hasta una distancia horizontal de 40 m

mediante una cuerda que forma un ángulo de 37° con la horizontal. Suponga que µ, = 0.2 y

que el tiempo requerido es de 1 min. ¿Qué trabajo resultante se ha realizado? ¿Cuál es la

velocidad del bloque del problema final del recorrido? ¿Qué potencia resultante se

require?

26. Un esquiador de 70 kg desciende por una pendiente de 30 m que forma un ángulo de 28°

con la horizontal. Suponga que µ = 0.2. ¿Cuál es la velocidad del esquiador cuando llega al

pie de la pendiente?

27. Una pulga de 0.3 mg puede saltar a una altura de 3 cm, aproximadamente. ¿Cuál debe ser

su rapidez cuando empieza el salto? ¿Es necesario conocer la masa de la pulga?

28. Un bloque de 4 kg se comprime contra un resorte en la parte inferior del plano inclinado

que se muestra en la figura. Se requirió una fuerza de 4000 N para comprimir el resorte

hasta una distancia de 6 cm. Si el resorte se suelta y el coeficiente de fricción es de 0.4,

¿hasta qué altura del plano inclinado se moverá el bloque?


29. Una fuerza promedio de 4000 N que actúa sobre un trozo de metal de 400 g que estaba en

reposo, provoca que el trozo de metal se mueva del reposo a una velocidad de 30 m/s. ¿Cuál

fue el tiempo de contacto en lo que se refiere a esta fuerza?

30. Un objeto de 600 g cuya velocidad es inicialmente de 12 m/s choca contra una pared y rebota

con la mitad de su energía cinética original. ¿Cuál fue el impulso que recibió de la pared?

31. Un bloque de 10 kg que descansa sobre una superficie horizontal es golpeado por un proyectil

balístico de 20 g que se mueve a 200 m/s. La bala atraviesa totalmente el bloque y sale de él a

una velocidad de 10 m/s. ¿Cuál es la velocidad del bloque? ¿Cuánta energía cinética se perdió?

32. En la figura 9.11, una masa de 1 kg se desplaza con una velocidad de 15 m/s hacia una masa de

2 kg en reposo. No hay fricción en ninguna superficie. ¿Cuál será la velocidad común si se

desplazan juntas después del choque? ¿Cuál es la razón entre la energía cinética final y la

energía cinética inicial del sistema?


33. Una masa A de 1 kg está unida a un soporte por medio de una cuerda de 80 cm de

longitud y está sostenida horizontalmente como indica la figura. Cuando esta masa se

suelta, oscila hacia abajo y golpea la masa B de 2 kg, la cual está en reposo sobre una mesa

sin fricción. Suponiendo que el choque haya sido perfectamente elástico, ¿cuál es la

velocidad de cada una de las masas inmediatamente después del impacto?


34. El piloto de pruebas de la figura 10.18 se lanza en picada a 620 ft/s y describe una curva de

2 800 ft de radio. Si el piloto pesa 160 Ib, ¿qué aceleración experimentará en el punto más

bajo del círculo? ¿Cuál es la fuerza que ejerce el asiento sobre el piloto?

35. Tres masas, m1 = 10 kg, m2 = 8 kg y m3 = 6 kg, están unidas como indica la figura. Sin

tomar en cuenta la fricción, ¿cuál es la aceleración del sistema? ¿Cuáles son las tensiones

en la cuerda de la izquierda y la cuerda de la derecha? ¿Sería igual la aceleración si la masa

de en medio m2 fuera eliminada?

36. El bloque A de la figura 7.18 pesa 64 Ib. ¿Cuál tendrá que ser el peso de un bloque B si el

bloque A sube por el plano con una aceleración de 6 ft/s2? No tome en cuenta la fricción.


37. Suponga que las masas A y B de la figura del problema 36 son de 4 kg y 10 kg,

respectivamente. El coeficiente de fricción cinética es 0.3. Calcule la aceleración si (a)

el sistema asciende inicialmente por el plano inclinado y (b) si el sistema desciende

inicialmente por dicho plano.

Considere las “sillas voladoras” de la figura La longitud L = 10 m y la distancia a = 3 m.

¿Cuál tendrá que ser la velocidad tangencial de la silla para que la cuerda forme un ángulo

de 30° con la vertical?

ejercicios 3

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