TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA

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TRABAJO, ENERGIA Y POTENCIA
El bloque de 2kg está sujeto a una fuerza que posee una dirección constante y una magnitud F igual a 300/(S+1) N, donde S está en metros. Cuando S=4m el bloque se está moviendo hacia la izquierda con una rapidez de 8m/s. Determine su rapidez cuando S=12m. El coeficiente de fricción entre el bloque y el piso es uc=0.25. Resuelva el problema en dos partes.
Calcule todos los trabajos realizados.
Relacione las sumatorias de trabajo con la variación de la Energía Cinética.




















El cajón de 20 kg se somete a una fuerza que tiene una dirección constante y de magnitud F=100 N. Cuando S=15 m, la caja se mueve hacia la derecha con una velocidad de 8 m / s. Determine su velocidad cuando S=25 m. El coeficiente de fricción cinética entre la caja y el suelo es uc=0.25.

YO
































El collarín A de m=1.8kg de la figura se desliza sobre una varilla lisa que descansa con el plano vertical. Una cuerda está conectada al punto A y luego pasa alrededor de una polea en B. La fuerza horizontal constante P se aplica al final de la cuerda, el collarín es soltado desde el reposo en la posición 1.
Determine la rapidez del collarín en la posición 2 si P=20N.
Halle el valor más pequeño de P para el cual el collarín alcanzara la posición 2.

















El collarín de 2kg se desliza a lo largo de la varilla guía con fricción despreciable. La longitud libre del resorte conectado al collarín L0=1.2m y su rigidez es k=60N/m. Si el collarín está moviéndose hacia debajo de la varilla con una rapidez VA=4m/s cuando está en A, determine su rapidez en B.































El ciclista se desplaza al punto A, pedaleando hasta que alcanza una velocidad VA = 4 m / s. Luego costas libremente hasta la superficie antes de que se detenga. Además, ¿qué son la fuerza normal resultante en la superficie en este punto y su aceleración? La masa total de la moto y el hombre es de 75 kg. Desprecie la fricción, la masa de las ruedas, y el tamaño de la bicicleta.



ROGER

























Los 0,31kg se desliza en masa en un alambre sin fricción que se encuentra en el plano vertical. El resorte ideales unido a la masa tiene una longitud libre de 80 mm y su rigidez es 120N/m. Calcular el valor más pequeño de la distancia b si la masa es llegar al extremo del alambre en B después de ser liberado del reposo en A.

JOAO




























Hallar el ángulo que define en el momento que el objeto deja la superficie esférica. El cuerpo se suelta desde el reposo en la parte superior.
m=2kg, g=9.81m/s2, uc=0.

ZINHO






























Un pequeño objeto se suelta desde el reposo en A y desliza hacia abajo de la trayectoria circular. Si el coeficiente de fricción cinético es de 0.2, determinar la velocidad del objeto cuando pasa por el punto B.

ZOILA




























El lingote de acero tiene una masa de 1800kg. Viaja a lo largo de la cinta transportadora a una velocidad v=0,5 m/s cuando choca con el conjunto de muelles "anidado". Si la rigidez del resorte exterior es kA =5kN m, determinar la rigidez kB del resorte interno requerido para que el movimiento del lingote está inclinada en el momento en el frente, C, del lingote es 0,3 m de la pared.



LUCEYLI



























El vagón del tren posee una masa de 10Mg y está viajando a 5m/s cuando llega al punto A. Si la resistencia de rodadura es un 1/100 del peso del carro, determine la compresión de cada resorte cuando el carro momentáneamente llega al reposo.


































Se ha determinado experimentalmente que las ruedas motrices de un carro deben ejercer una fuerza de tracción de 560N sobre la superficie de la pista para mantener una velocidad constante de 90km/h en una carretera horizontal. Si se sabe que la eficiencia total del sistema de transmisión es em=0.70. determine la potencia de salida del motor de combustión.







































El transporte de masa m se libera desde el reposo en su guía horizontal contra el resorte de rigidez k que se ha comprimido una cantidad X0. Derivar una expresión para la potencia P desarrollada por el resorte en términos de la desviación X de la primavera. También determinar la potencia máxima Pmax y el correspondiente valor de X.


ROGER





























F=10SN, donde S es en metros, y la superficie de contacto entre el bloque y el suelo es suave, determinar la potencia de la fuerza F cuando S = 5 m. Cuando S = 0, el bloque de 20 kg se mueve a V = 1 m / s.





JOAO































Si la superficie de contacto entre el bloque de 20 kg y el suelo es suave, determinar la potencia de la fuerza F cuando t = 4s. Inicialmente, el bloque está en reposo.







ZINHO



























El bloque de 50 libras descansa sobre la superficie del suelo para el que el coeficiente de fricción cinética es u = 0,2. Una fuerza F = (40 + S2) libras, donde S es en ft, actúa en el bloque en la dirección mostrada. Si el resorte es originalmente sin estirar (s = 0) y el bloque está en reposo, determinar la potencia desarrollada por la fuerza en el instante en el bloque se ha movido s = 1,5 ft.








LUCEYLI
























Un atleta empuja contra una máquina de ejercicio con una fuerza que varía con el tiempo como se muestra en el primer gráfico. Además, la velocidad de los atletas ARMA actuando en la misma dirección que la fuerza varía con el tiempo como se muestra en el segundo gráfico. Determinar la potencia máxima desarrollada durante el segundo periodo de tiempo 0,3.






ZOILA





















IMPUSLO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO

La pelota de béisbol (0.15kg) tiene una velocidad de V=30m/s justo antes de ser golpeada por el bateador. Determinar la fuerza impulsiva media impartida a la pelota si el contacto duro 0.75ms.






























Una bola de 2 lb se lanza en la dirección que se muestra con una velocidad inicial VA = 15 pies / s. Determinar el tiempo necesario para que llegue a su punto más alto B y la velocidad a la que viaja a B. Utilice el principio del impulso y el impulso para la solución.




ROGER


























Un obús con diámetro de 64mm y peso de 140N es disparado desde el barril de un tanque. La presión p en el barril debida a la expansión de los gases de la carga explosiva se eleva linealmente de 0 a 5x105kN/m2 en 0.01s y luego cae linealmente a 1x105kN/m2 a 0.03s cuando el obús deja el barril.
Calcule la velocidad del obús al salir del barril. Ignore el momento lineal de los gases.
La energía química usada por la carga es de 40MJ. Determine la eficiencia del cañón.



















Durante el funcionamiento del martillo rompedor se desarrolla sobre la superficie del hormigón una fuerza que se indica en el gráfico. Para lograr esto, las 2 libras pico S se dispara desde el reposo en la superficie a 200 pies/s. Determinar la velocidad de la espiga justo después de rebote.








JOAO





















El proyectil 200g se dispara con una velocidad de 900 m/s hacia el centro de los 15 kg bloque de madera, que se apoya sobre una superficie rugosa. Si penetra el proyectil y emerge desde el bloque con una velocidad de 300 m/s, determinar la velocidad del bloque justo después emerge del proyectil. ¿Cuánto tiempo dura la diapositiva de bloque en la superficie áspera, después surge el proyectil, antes de la hora de descansar de nuevo? El coeficiente de fricción cinética entre la superficie y el bloque es uc = 0,2.







ZINHO


















El bloque de 10kg se mantiene en reposo sobre el plano inclinado liso mediante el tope A, si la bala de 10g viaja a 300m/s cuando se incrusta en el bloque de 10kg. Determine la distancia que el bloque deslizará hacia arriba del plano inclinado hasta detenerse momentáneamente.































La rampa de rodadura libre tiene una masa de 40 kg. A 10 kg del cajón se libera del reposo en A y se desliza hacia abajo 3,5 m al punto B. Si la superficie de la rampa es suave, determinar la velocidad de la rampa cuando el cajón alcanza B. Además, lo que es la velocidad de la caja.


LUCEYLI



























Dos vagones de carbón de masa m1 y m2 están conectados por un cable inextensible que pasa sobre una polea. Los vagones ruedan sobre las caras del prisma triangular OAB, de masa m3. El prisma esta soportado por rodillos sin fricción, y las masas del cable, polea y rodillos son ignorados. El vagón izquierdo rueda por el plano de manera que su centro de masa baja una distancia h. Obtenga una fórmula para la distancia horizontal que el prisma se mueve, en términos de m1, m2, m3 y h.








ZOILA


















IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTOS
APLICACIÓN: CHOQUES

El bloque A posee una masa de 3kg y se está deslizando sobre una superficie áspera horizontal con una velocidad de 2m/s cuando realiza una colisión directa con el bloque B que esta originalmente en reposo (la masa del bloque B es 2kg). Si la colisión es perfectamente elástica (e=1), determine la velocidad de cada bloque justo después de la colisión y la distancia entre los bloques cuando estos dejan de deslizar, el coeficiente de fricción cinética entre los bloques y el plano es de uc=0.3.





























La pelota de 2 kg de masa es lanzada contra un bloque suspendido de 20kg con una velocidad de 4m/s. Si el tiempo de impacto entre la pelota y el bloque es 0.005s, determinar la fuerza ejercida sobre el bloque durante este tiempo y la altura "h" hasta la cual sube este (e=0.8).
¿Cuál es el valor de esta fuerza y de "h" si la pelota penetra sin salir del bloque?





























Dos discos A y B cada uno con un peso de 2 lb están mostradas con sus velocidades iniciales mostradas justo antes de colisionar. Si el coeficiente de restitución es e=0.5, determinar sus velocidades justo después del impacto.



























Dos discos lisos A y B tienen las velocidades iniciales muestran justo antes de que choquen en O. Si tienen masas mA = 8 kg y mB = 6 kg, determinar su velocidad justo después del impacto. El coeficiente de restitución es e = 0.5.


























La muchacha lanza la bola 0,5 kg hacia la pared con una velocidad inicial VA=10 m/s. Determinar: (a) la velocidad a la que choca contra la pared en B, (b) la velocidad a la que rebota de la pared si el coeficiente de restitución e = 0,5, y (c) la distancia S desde la pared hasta donde se golpea el suelo en C.




























El bloque de 3 kg de masa es soltado desde el reposo en la posición angular de 60° que se muestra en la figura y a continuación golpea el carro de 1 kg. Si el e=0.7. Determinar el máximo desplazamiento "S" de B más allá del punto C. Despreciar la fricción.









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2° UNIDAD: EJERCICIOS RESUELTOS
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