2016_0_DINAMICA_Colaborativa_01 (1).pdf

Alejandro Tuesta Velásquez 1

DINÁMICA Práctica

2016 - 0

Examen

Práctica Colaborativa Autónoma 01 TEMA:

 Cinemática de una partícula: Movimiento curvilíneo.  Cinemática plana de un cuerpo rígido        

Movimiento plano de un cuerpo rígido. Traslación. Rotación alrededor de un eje fijo. Análisis del movimiento absoluto. Análisis del movimiento relativo: velocidad. Centro instantáneo de velocidad cero. Análisis del movimiento relativo: aceleración. Análisis del movimiento relativo por medio de ejes rotatorios.

Instrucciones: El plagio se sanciona con la suspensión o expulsión de la Universidad. Reglamento General de Estudios Art. 72 inciso e.

Para obtener el máximo puntaje asignado en cada pregunta, escriba

EXPLÍCITAMENTE las suposiciones que hace, las leyes y principios, las ecuaciones que usa, los cálculos y las unidades correspondientes, los diagramas (DCL, sistema de coordenadas, gráficas y otros) y remarcar los resultados. En los cálculos, de ser el caso, trabaje con cifras significativas. El trabajo en la solución de los problemas es colaborativo, la presentación es escrita y a mano (no por correo electrónico). La presentación de este trabajo será en la primera hora del último día de clases que tenga con su Profesor de curso, hasta el jueves 28 de enero. Considere el valor de g = 9,81 m/s2.

250 puntos equivalen a la NOTA 20

Alejandro Tuesta Velásquez 2

Miembros integrantes

1

2

Apellidos

Nombre(s)

Bloque

¿Explique cuál ha sido su participación en el desarrollo de esta Práctica Colaborativa?

Alejandro Tuesta Velásquez

PROBLEMA 1

3

Conforme el carro mostrado en la figura se mueve a lo largo de una vía circular, su rapidez se incrementa uniformemente de

vA = 30 mi/h en A a vB = 60 mi/h en B. Calcule la magnitud de la aceleración del carro cuando s = 300 ft.

(10,0 PUNTOS) RESULTADOS PROBLEMA 1 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

acarro

UNIDADES

EVALUACIÓN (no llenar)

2

m/s

PROBLEMA 2 Dos aviones vuelan en línea recta horizontalmente a la misma altitud, según se indica en la figura. En t = 0 s, las distancias AC y BC son 20 km y 30 km. respectivamente. Los aviones llevan celeridades constantes; vA = 300 km/h y VB = 400 km/ h. Determine: (A) La posición relativa r B/A de los aviones en t = 3 min. (B) La velocidad relativa v B/A de los aviones en t = 3 min. (C) La distancia d que separa los aviones en t = 3 min. (D) El tiempo T en que será mínima esta separación.

(10,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez RESULTADOS PROBLEMA 2 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

r B/A

m

(B)

v B/A

m/s

(C)

d

m

(D)

T

s

4 EVALUACIÓN (no llenar)

PROBLEMA 3 En el entramado de 4 barras representado en la fi gura el enlace de mando AB tiene una velocidad angular de 100 rpm en sentido antihorario durante un intervalo corto de tiempo de su movimiento. La barra BC está horizontal y la CD vertical cuando θ = 90°. Halle la velocidad angular de la barra BC y la velocidad del punto E cuando θ = 90°. NOTA: Considere el sistema estándar de coordenadas.

RESULTADOS PROBLEMA 3 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

BC

rad/s

(B)

VE

m/s

EVALUACIÓN (no llenar)

(10,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 5

PROBLEMA 4 En la figura mostrada, la barra AB se mueve con la velocidad angular y la aceleración angular de 12 rad/s y 6 rad/s2 con respecto al punto A. Halle: (A) La magnitud de la velocidad angular de la barra BD.(rad/s) (B) La rapidez de C. (C) La magnitud de la aceleración angular de la barra BD. (D) La magnitud de la aceleración de C.

RESULTADOS PROBLEMA 4 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

BD

rad/s

(B)

VC

m/s

(C)

BD

rad/s2

(D)

AC

m/s2

EVALUACIÓN (no llenar)

(20,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 6

PROBLEMA 5 Cuando  = 50 el cilindro hidráulico hace que el extremo A se mueva hacia arriba con 6 m/s y 4 m/s2. Para ese instante, determine: (A) La magnitud de la velocidad lineal de C. (B) La magnitud de la velocidad angular de la barra OB. (C) La magnitud de la aceleración de C. (D) La magnitud de la aceleración angular de la barra AC. (E) La magnitud de la aceleración angular de la barra OB.

RESULTADOS PROBLEMA 5 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

VC

m/s

(B)

OB

rad/s

(C)

aC

m/s2

(D)

AC

rad/s2

(E)

OB

rad/s2

EVALUACIÓN

(20,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 7

PROBLEMA 6 El disco izquierdo se mueve con 2 rad/s y 4 rad/s2 en sentido horario. A y B están en la periferia. Para ese instante calcule: (A) La magnitud de la velocidad angular de la barra AB. (B) La magnitud de la velocidad angular de la rueda derecha. (C) La magnitud de la aceleración angular de la barra AB. (D) La magnitud de la aceleración angular de la rueda derecha.

RESULTADOS PROBLEMA 6 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

AB

rad/s

(B)

Rueda

rad/s

(C)

AB

rad/s2

(D)

Rueda

rad/s2

EVALUACIÓN (no llenar)

(20,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 8

PROBLEMA 7 Una volante gira alrededor de un eje en O con una velocidad angular 0 = 12 rad/s y una aceleración angular en el mismo sentido de 5 rad/s2. Para la posición mostrada calcule: (A) La velocidad angular de la barra AB. (B) La velocidad del pistón A. (C) La aceleración angular de la barra AB. (D) La aceleración del pistón A.

RESULTADOS PROBLEMA 5 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

AB

rad/s

(B)

VA

m/s

(C)

AB

rad/s2

(D)

aA

m/s2

EVALUACIÓN (no llenar)

(20,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 9

PROBLEMA 8 En la posición que se indica, la velocidad del engrane es 2 rad/s en sentido horario y su aceleración angular es de 4 rad/s2 en sentido antihorario. Para esa condición determine: (A) La magnitud de la velocidad angular de la barra AB. (B) La magnitud de la velocidad angular de la barra DB. (C) La magnitud de la aceleración angular de la barra AB. (D) La aceleración angular de la barra DB.

RESULTADOS PROBLEMA 6 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

AB

rad/s

(B)

DB

rad/s

(C)

AB

rad/s2

(D)

DB

rad/s2

EVALUACIÓN

(30,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez

PROBLEMA 9

10

⃗ [rad/s] y⃗⃗⃗𝜶OA = 10𝒌 ⃗ [rad/s2]. Si la En la figura, la barra OA se mueve con ⃗ ⃗ OA = 14𝒌 cremallera circular externa esta en reposo, halle: (A) La magnitud de la velocidad angular del engranaje periférico. (B) La velocidad angular del engranaje central. (C) La magnitud de la velocidad del punto B. (D) La magnitud de la aceleración angular del engranaje periférico. (E) La magnitud de la aceleración angular del engranaje central. (F) La magnitud de la aceleración del punto B.

RESULTADOS PROBLEMA 9 Rpta

VARIABLE

(A) (B) (C) (D) (E) (F)

Periférico Central vB Periférico Central

aB

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

EVALUACIÓN (no llenar)

rad/s rad/s m/s rad/s2 rad/s2 m/s2

(30,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 11

PROBLEMA 10 En el mecanismo, para el instante que se muestra, calcule: (A) La magnitud de la velocidad relativa del eslabón C respecto de la barra AB. (B) La magnitud de la aceleración relativa del eslabón C respecto de la barra AB.

RESULTADOS PROBLEMA 10 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

v

m/s

(B)

arel

m/s2

EVALUACIÓN (no llenar)

(20,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez 12

PROBLEMA 11 La barra AB se mueve en sentido horario con 8 rad/s y 6 rad/s2 en el mismo sentido. Halle: (A) La velocidad angular de la guía ranurada. (B) La magnitud de la velocidad relativa del punto B respecto de la guía ranurada. (C) La aceleración angular de la guía ranurada. (D) La magnitud de la aceleración relativa de B respecto de la guía ranurada.

RESULTADOS PROBLEMA 11 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

Guía

rad/s

(B)

v relB/C

m/s

(C)

 Guía

rad/s2

(D)

arelB/C

m/s2

EVALUACIÓN (no llenar)

(30,0 PUNTOS)

Alejandro Tuesta Velásquez

PROBLEMA 12

13

En la figura, R = 1,00 m,  = 37 y se sabe que la velocidad y aceleración de la barra son: v = 10,0 m/s y a = 5,00 m/s2 moviendo el piñón que rueda con una velocidad angular  (rad/s) y aceleración angular  (rad/s2). Calcule: (A) La magnitud de la velocidad lineal del punto P. (B) La magnitud de la velocidad relativa de P respecto de la guía ranurada. (C) La magnitud de la velocidad angular de la guía ranurada. (D) La magnitud de la aceleración relativa de P respecto de la guía ranurada. (E) La magnitud de la aceleración angular de la guía ranurada.

RESULTADOS PROBLEMA 12 Rpta

VARIABLE

VALOR NUMÉRICO

UNIDADES

(A)

VP

m/s

(B)

VrelP/C

m/s

(C)

Guia

rad/s

(D)

arelP/C

m/s2

(E)

Guia

rad/s2

EVALUACIÓN (no llenar)

(30,0 PUNTOS)