Actividad 4

CINEMÁTICA MOVIMIENTO RELATIVO COMPONENTES TANGENCIALES Y NORMALES

FÍSICA CLÁSICA ÁREA DE FÍSICA DEPARTAMENTO DE CIENCIAS EXACTAS - ESPE

Semana # 4

Actividad de aprendizaje Deber 4

Nombre del estudiante

Andrés Bonilla Carrera Mecatrónica NRC 4424 Nombre del profesor Pedro Buitrón

Indicaciones: -

Realizar los ejercicios a mano y con esfero azul Cualquier inquietud por favor presentarla a través del Foro a fin de solventar dudas de todo el grupo

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Semana # 4

1) Determinar la máxima velocidad que puede alcanzar el coche de la Figura 1, a lo largo de la porción circular AB, si la componente normal de su aceleración no puede exceder de 𝟑𝒈.

Figura 1

2) La leva A rota siguiendo la rueda B sin deslizamiento, como se muestra en la Figura 2. Sabiendo que la componente normal de la aceleración de los puntos de contacto en C de la leva A y la rueda B son: 𝟎. 𝟔𝟔 𝒎/𝒔𝟐 y 𝟔. 𝟖 𝒎/𝒔𝟐 , respectivamente, determine el diámetro de la rueda giratoria B.

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Semana # 4

Figura 2

3) Un motociclista parte del reposo en el punto A e incrementa su velocidad a una proporción constante a lo largo de la trayectoria circular mostrada en la Figura 3. Sabiendo que su velocidad continua incrementándose en la misma proporción hasta alcanzar una velocidad de 𝟔𝟓

𝒎𝒊 𝒉

en C, determine: a) la velocidad en el punto

B b) la magnitud de la aceleración total cuando 𝒕 = 𝟏𝟓 𝒔.

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Semana # 4

Figura 3

4) En el instante señalado, el aeroplano A está volando horizontalmente en línea recta y su velocidad se incrementa a razón de 𝟔 𝒎/𝒔𝟐 . El aeroplano B está volando a la misma altura que el aeroplano A y está ejecutando una acrobacia describiendo una trayectoria circular de 𝟐𝟎𝟎 𝒎 de radio, como se muestra en la Figura4. Conociendo que en el instante dado la velocidad de B decrece a razón de 𝟐 𝒎/𝒔𝟐 , determine: a) la velocidad de B relativa a A b) la aceleración de B relativa a A.

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Semana # 4

Figura 4

5) El movimiento de una partícula P sobre la trayectoria, se define mediante las ecuaciones 𝒙 =

𝟐𝒄𝒐𝒔(𝝅𝒕)−𝟏 𝟐−𝒄𝒐𝒔(𝝅𝒕)

y𝒚=

𝟏,𝟓𝒔𝒆𝒏(𝝅𝒕) 𝟐−𝒄𝒐𝒔(𝝅𝒕)

, donde 𝒙 y 𝒚 se expresan en pies y 𝒕 en

segundos. Determine el radio de curvatura de la trayectoria elíptica cuando: a) t= 0 b) t= 1/3 s c) t= 1 s

Figura 5

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Semana # 4

6) Un automóvil viaja a lo largo de una curva circular de radio 𝒓 = 𝟑𝟎𝟎 𝒑𝒊𝒆𝒔, como se indica en la Figura 6. En el instante mostrado, su velocidad angular de rotación es 𝜽̇ = 𝟎. 𝟒 𝒓𝒂𝒅/𝒔, la cual se incrementa a razón de 𝜽̈ = 𝟎. 𝟐 𝒓𝒂𝒅/𝒔𝟐 . Determine las magnitudes de la velocidad y aceleración del automóvil en este instante.

Figura 6

7) El automóvil viaja a lo largo de una curva circular de radio 𝒓 = 𝟒𝟎𝟎 𝒑𝒊𝒆𝒔 a una velocidad constante de 𝒗 = 𝟑𝟎 𝒑𝒊𝒆𝒔/𝒔, como se muestra en la Figura 7. Determine la velocidad angular de rotación 𝜽̇ de la linea radial 𝒓 y la magnitud de la aceleración del automóvil.

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Semana # 4

Figura 7

8. El tren pasa por el punto A con una rapidez de 30 m/s, la cual comienza a reducirse a un ritmo constante de 0,25 m/s2 . Determine la magnitud de su aceleración cuando llega al punto B donde s=412 m.

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Semana # 4

Figura 8

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