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Esmeraldas - Ecuador
UNIVERSIDAD TECNICA “LUIS VARGAS TORRES”
DE ESMERALDAS
FACULTAD DE INGENIERIAS Y TECNOLOGIAS
ING. PAUL VISCAINO VALENCIA
DOCENTE
CARRERA DE INGENIERIA MECANICA
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
El estudiante analiza el movimiento acelerado de una partícula por medio de
la segunda ley de Newton y el principio de trabajo y energía, para resolver
problemas que implican la conservación de la energía.
RESULTADO DE APRENDIZAJE
Interpretar los principios de la cinética, mediante el análisis de las fuerzas que
provocan el movimiento acelerado en partículas y aplicarlos a los problemas
de ingenieria.
OBJETIVO DEL TEMA
METODOLOGIA
Interactiva. Se realizará diálogo entre el docente y los estudiantes para
alcanzar el objetivo planteado.
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
La Cinética es una rama de la dinámica que se ocupa de la
relación entre el cambio de movimiento de un cuerpo y las fuerzas
que lo provocan.
La base de la cinética es la segunda ley del movimiento de
Newton:
𝐹 = 𝑚 ∗ 𝑎
Esta ecuación es conocida como la ecuación de movimiento y es
una de las fórmulas más importante en la mecánica.
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
F= 𝑚 ∗ 𝑎
Cuando más de una fuerza desbalanceada actúan en una partícula,
la fuerza resultante se determina por medio de una suma vectorial
de todas las fuerzas; es decir:
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
1.- Seleccionar un sistema de coordenadas.
2.- Trazar el diagrama de cuerpo libre.
3.- La dirección y el sentido de la aceleración de la partícula por
conveniencia matemática es positiva y proporcional a la fuerza
desbalanceada.
4.- Tener en cuenta la fricción de la partícula en caso de realizar contacto
con alguna superficie áspera.
5.- Si la partícula está conectada a un resorte elástico de masa
insignificante, la fuerza del resorte actuará a tensión o compresión según
el problema.
6.- Si se tiene que determinar la velocidad o posición de la partícula, se
deben aplicar las ecuaciones cinemáticas necesarias una vez que se
determina la aceleración de la partícula con la segunda ley de Newton.
7.- Si la aceleración es una función del desplazamiento o del tiempo,
utilice las ecuaciones diferenciales.
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Un collar liso de 2 kg C, como se muestra en la figura, está
conectado a un resorte que tiene una rigidez de K = 3 N/m y una
longitud sin alargar de 0.75. Si el collar se suelta del reposo en A,
determine su aceleración y la fuerza normal de la barra en el instante
y = 1 m.
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
El furgón de equipajes A que se muestra en la foto pesa 900 lb y
remolca un carro B de 550 lb y un carro C de 325 lb. Durante un
corto tiempo la fuerza de fricción desarrollada en las ruedas del
furgón es FA = (40t) lb, donde t está en segundo. Si el furgón arranca
del punto de reposo, determine su rapidez en 2 segundos. También,
¿cuál es la fuerza horizontal que actúa en el acoplamiento entre el
furgón y el carro B en ese instante?
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Se dispara verticalmente un proyectil de 10 kg desde el suelo, con
una velocidad inicial de 50 m/s. Determine la altura máxima a la que
llegará si:
a) Se ignora la resistencia atmosférica.
b) La resistencia atmosférica se mide como FD = (0.01𝑣2) N, donde v
es la rapidez del proyectil en cualquier instante, medida en m/s
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Los motores A y B tiran del cable con las aceleraciones mostradas.
Determine la aceleración del embalaje C de 300 lb y la tensión
desarrollada en el cable. Ignore las masas de las poleas.
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
El carro B de 800 kg está enganchado al carro A de 350 kg mediante
un acoplamiento de resorte. Determine el alargamiento en el resorte
si:
a) las ruedas de ambos ruedan libremente.
b) se aplican los frenos a las cuatro ruedas del carro B, lo que hace
que patinen. Considere el coeficiente cinético de B igual a 0.4.
Ignore la masa de las ruedas.
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
La masa de la pala B mostrada es de 180 kg. Desde t = 0 hasta
t = 2 s, las coordenadas x y y del centro de masa de la pala son las
que se indican.
Determine las componentes x y y de la fuerza ejercida sobre la pala
por sus soportes en t =1 s.
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
Ing. Paúl Viscaino
Valencia
Carrera de Ingeniería Mecánica – Dinámica de los Cuerpos
La rigidez del resorte es k = 200 N/m y no está estirado cuando el
bloque de 25 kg está en A. Determine la aceleración del bloque
cuando s = 0.4 m. La superficie de contacto entre el bloque y el
plano es lisa.