III Fase Ejercicios

 

 

“UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA” 

ESCUELA PROFESIONAL DE ARQUITECTURA, INGENIERIA CIVIL Y DEL AMBIENTE

 ALUMNO: PLINIO FERNANDO, DE ALARCON ALARCON PAREDES

DOCENTE: ING. ENRIQUE ALFONSO, UGARTE CALDERON

CURSO: DINAMICA

CICLO: VERANO

2018 1

 

 

Ejercicio 01 El disco A, de peso 10 lb y radio r = 6 in., Está en reposo cuando está colocado en contacto con el cinturón BC, que se mueve hacia la derecha con un velocidad constante v = 40 pies / s. Sabiendo que   = 0.20 entre el disco y correa, determina el número de revoluciones ejecutadas por el disco antes de que alcance una velocidad angular constante.

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Ejercicio 02 El tambor de freno de 10 pulgadas de radio está unido a un volante más grande que no se muestra El momento total de masa de inercia del volante y el tambor es de 16 lb. Ft. 2   y el coeficiente de cinética la fricción entre el tambor y la zapata de freno es 0.40. Conocimiento que la velocidad angular inicial es 240 rpm en el sentido de las agujas del reloj, determine la fuerza que debe ejercer el cilindro hidráulico si el sistema debe detenerse en 75 revoluciones.

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Ejercicio 03 La doble polea que se muestra tiene una masa de 15 kg y un centroidal radio de giro de 160 mm. El cilindro A y el bloque B están adjuntos a cuerdas que están envueltas en las poleas como se muestra. El coeficiente de la fricción cinética entre el bloque B y la superficie es 0.2. Conocimiento que el sistema está en reposo en la posición que se muestra cuando una constante fuerza P = 200 N se aplica al cilindro A, determine (a) la velocidad del cilindro A cuando golpea el suelo, (b) la distancia total que el bloque B se mueve antes de detenerse.

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Ejercicio 04 El engranaje A tiene una masa de 1 kg y un radio de giro de 30 mm; engranaje B tiene una masa de 4 kg y un radio de giro de 75 mm; engranaje C tiene una masa de 9 kg y un radio de giro de 100 mm. El sistema está en reposo cuando una pareja 0  de magnitud constante 4 N. m es aplicado al engranaje C. Suponiendo que no se produce deslizamiento entre engranajes, determine el número de revoluciones requeridas para el disco A a alcanzar una velocidad angular de 300 rpm. 

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Ejercicio 05 Una varilla delgada de longitud ly peso W se pivota en un extremo como mostrado. Se libera del reposo en una posición horizontal y se balancea libremente. (a) Determine la velocidad angular de la varilla a medida que pasa a través de una posición vertical y determinar la reacción correspondiente en el pivote. (b) Resuelva la parte a para W =1.8 lb y l =3 ft.

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Ejercicio 06 Una barra delgada de 9 lb puede girar en un plano vertical sobre un pivote en B. Un resorte de constante k =30 lb / ft y de no estirado la longitud de 6 in. está unida a la varilla como se muestra. Sabiendo que la varilla se libera del reposo en la posición que se muestra, determina su ángulo velocidad después de haber girado 90°.

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Ejercicio 07 Una gimnasta de 160 libras está ejecutando una serie de cambios de círculo completo en la barra horizontal. En la posición que se muestra tiene un tamaño pequeño e insignificante velocidad velocidad angular en sentido horario y mantendrá su cuerpo recto y rígido mientras se balancea hacia abajo. Suponiendo que durante el swing el radio centroidal de giro de su cuerpo es de 1.5 pies, determinar su velocidad angular y la fuerza ejercida en sus manos después de que él tiene rotado por (a) 90°, (b) 180°.

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Ejercicio 08 Un collar con una masa de 1 kg está rígidamente unido a una varilla delgada AB de masa 3 kg y longitud L = 600 mm. La barra es lanzada desde el descanso en la posición que se muestra. Determine la distancia d para que la velocidad angular de la barra es máxima después de que tiene rotado a través de 90°.

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Ejercicio 09 Dos varillas delgadas idénticas AB y BC se sueldan para formar un conjunto en forma de L El conjunto se presiona contra un resorte en D y liberado de la posición que se muestra. Sabiendo que el máximo ángulo de rotación del conjunto en su movimiento posterior es 90° en sentido anti horario, determine la magnitud del ángulo velocidad del conjunto a medida que pasa a través de la posición donde la barra AB forma un ángulo de 30° con la horizontal.

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Ejercicio 10 El disco de la turbina de 30 kg tiene un radio centroidal de giro de 175 mm y está girando en el sentido sentid o de las agujas del reloj a una velocidad constante const ante de 60 rpm cuando una cuchilla pequeña de 0.5 N en el punto A se suelta y se expulsa. Descuidando la fricción, determine el cambio de velocidad angular del disco de la turbina después de que haya rotado a través (a) 90°, (b) 270°.

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Ejercicio 11 Una cuerda se enrolla alrededor de un cilindro de radio r y masa m como mostrado. Sabiendo que el cilindro se libera del reposo, determine la velocidad del centro del cilindro después de que se haya movido hacia abajo una distancia s.

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Ejercicio 12 Un rodillo cilíndrico uniforme de 45 libras, inicialmente en reposo, se actúa sobre por una fuerza de 20 lb como se muestra. Sabiendo que el cuerpo rueda sin deslizamiento, determine (a) la velocidad de su centro G después de que haya movido 5 ft. (b) la fuerza de fricción requerida para evitar resbalones.

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Ejercicio 13 Una pequeña esfera de masa my radio r se libera del reposo en A y rueda sin deslizarse sobre la superficie curva hacia el punto B donde deja la superficie con una velocidad horizontal. Sabiendo que a = 1.5 m y b = 1.2 m, determine (a) la velocidad de la esfera cuando golpea el suelo en C, (b) la distancia correspondiente c.

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Ejercicio 14 Un bloque de 75 lb es compatible con la disposición de primavera mostrada. El bloque se mueve verticalmente hacia abajo desde su posición de equilibrio y liberado. Sabiendo que la amplitud del movimiento resultante es 2 in., determine (a) el período y la frecuencia del movimiento, (b) la velocidad máxima y el máximo aceleración del bloque.

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Ejercicio 15 Se observa que el período de vibración del sistema mostrado es 0.8 s. Si se elimina el bloque A, se observa que el período es de 0,7 s. Determine (a) la masa del bloque C, (b) el período de vibración cuando ambos bloques A y B han sido eliminados.

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Ejercicio 16 Una barra uniforme AB de 8 kg está articulada a un soporte fijo en A y está unido por medio de los pasadores B y C a un disco de 12 kg de radio 400 mm. Un resorte unido a D sostiene la varilla en reposo en la posición mostrado. Si el punto B se mueve hacia abajo 25 mm y se libera, determine (a) el período de vibración, (b) la velocidad máxima del punto B.

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Ejercicio 17 Un cilindro uniforme de 30 lb puede rodar sin deslizarse en una inclinación de 15 °. Un cinturón está unido al borde del cilindro, y un resorte sostiene el cilindro en reposo en la posición que se muestra. Si el centro de la el cilindro se mueve 2 in. hacia abajo por la pendiente y se libera, determina (a) el período de vibración, (b) la aceleración máxima de la centro del cilindro.

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Ejercicio 18 La barra uniforme AB de 8 kg está articulada en C y está unida en A muelle de constante k = 500 N / m. Si al final A se le da un pequeño desplazamiento y liberado, determine (a) la frecuencia de pequeñas oscilaciones, (b) el valor más pequeño de la constante de resorte k para el cual las oscilaciones ocurrirán.

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Ejercicio 19 Determine la ecuación diferencial de movimiento del carrete de 15 kg. Suponga que no se desliza en la superficie de contacto cuando oscila. El radio de giro del carrete con respecto a su centro de masa es  =125 mm. Originalmente los resortes no están alargados.

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Ejercicio 20 La barra tiene una masa de 8 kg y está suspendida de dos resortes, de modo que cuando está en equilibrio los resortes forman un ángulo de 45° con la horizontal, como se muestra. Determine el periodo natural de vibración si la barra es jalada hacia abajo una corta distancia y luego se le deja libre. Cada resorte tiene una rigidez de k = 40 N/m.

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