Ejercicios 2P

1. El radio de la polea es de 125mm y su momento de inercia de masa es de 0.05Kgm2. Si el sistema se suelta desde el reposo,
¿qué distancia cae la masa de 20Kg en 0.5s?
2. En el instante mostrado, la masa de 20Kg se mueve hacia abajo a 1.6m/s. Sea d el desplazamiento hacia abajo de la masa
respecto a su posición actual. Determine la velocidad de la masa de 20Kg cuando d = 1m.
3. El sistema mostrado se suelta desde el reposo. La masa de 4Kg se desliza sobre una superficie con un coeficiente de fricción
de 0.2. Determine la velocidad de las masas cuando la de 20Kg ha caído 1m.
4. Los dos pesos mostrados se sueltan desde el reposo. El coeficiente de fricción cinética entre la superficie horizontal y el
peso de 5Lb es 0.18. ¿Cuál es la tensión del cable al soltar los pesos?
5. El collarín A se desliza sobre la barra horizontal lisa. La constante del resorte es de 40Lb/ft. Los pesos son WA=30Lb y
WB=60Lb. En el instante mostrado, el resorte está sin estirar y B se mueve hacia abajo a 4ft/s. Determine la velocidad de B
cuando este bloque se ha movido 2ft hacia debajo de su posición actual.
6. La constante elástica del resorte mostrado es de 700N/m. Las masas mA=14Kg y mB=18Kg. La barra horizontal es lisa. En
el instante mostrado, el resorte está sin estirar y la masa B se mueve hacia abajo a 1m/s. ¿A qué velocidad se estará
moviendo B cuando se haya movido 0.2m hacia debajo de su posición actual?
7. Un camión de 15,000Kg y una velocidad de 15m/s frena bruscamente, bloqueando todas las ruedas. Se observa que el
camión se detiene en 20m. Determine la reacción normal y la fuerza de fricción en cada rueda mientras se produce el
deslizamiento.
8. Partiendo del reposo, el camión del problema anterior reanuda su marcha con una aceleración de 0.75m/s2. Calcule en este
caso las reacciones en cada rueda, sabiendo que las motrices son las traseras.
9. El volante, cuya inercia es de 20.3Lbfts2, tiene un radio de 1.5ft y se une a un bloque de 200Lb, como se indica en la figura.
El sistema está en reposo cuando se aplica, en el volante, un par de 2,000Lbft elevando al bloque. Determine la potencia que
mueve al volante, en HP, cuando el bloque se ha elevado 12ft.
10. El contenedor de cemento de 1,500Lb es elevado usando un motor que suministra un torque 2,000Lb-ft al eje M volante. Si
el volante tiene un peso de 100Lb, un radio de 1.25ft y un radio de giro de 0.9ft. Determine la potencia que desarrolla el
motor cuando el contenedor de cemento ha sido elevado 10ft a partir del reposo.
11. Una barra esbelta de 6 Kg puede girar en un plano vertical en torno a un pivote en B. Se fija un resorte de constante de 600
N/m y una longitud no deformada de 225 mm a la barra en la forma indicada. Si la barra se suelta desde el reposo en la
posición mostrada, determine su velocidad angular después de que ha girado 90°.
12. Una barra uniforme AB, de 8Lb, gira en el plano vertical respecto a un pasador en C. El resorte unido a la barra en D tiene
una rigidez de 1.25 Lb/in, y su longitud natural es de 24 in. Si la barra tiene una velocidad angular de 4 rad/s, en contra de
las manecillas del reloj, en la posición mostrada. Determine su velocidad angular cuando llega a la posición vertical
13. Una grúa eléctrica levanta una masa de 500 Kg a una velocidad constante de 0.76 m/s mientras que consume 4.5 KW de
potencia. a) Calcule la eficiencia de la grúa. b) ¿A qué velocidad constante puede la grúa levantar una masa de 750 Kg con
el mismo consumo de potencia que en la parte a)?
R = 82.75%, 0.506m/s
14. Una grúa eléctrica consume 5 KW de potencia a una velocidad constante para levantar la masa de 500 Kg. Si se supone que
la grúa es 80% eficiente, determine la máxima velocidad alcanzada por la masa.
R = 0.816m/s
15. Un hombre de 165 Lb de peso pedalea una bicicleta de 35 Lb y asciende una pendiente de 5° a 6 mi/h. Si la bicicleta es 95%
eficiente, calcule la potencia del hombre en HP.
R = 3.365HP
16. Un motor eléctrico de 80% de eficiencia consume 10 KW de potencia. ¿Cuál es el momento de torsión que lleva el eje de
salida cuando la velocidad del motor es a) 2,000rpm y b) 4,000rpm?
R = 38.197Nm, 19.098Nm
17. Un volante de 25 Lb con un radio de giro de 9 in es impulsado con potencia y eficiencia constantes. Si la aceleración
angular del volante es 2 rad/s2 a 600rpm, calcule la aceleración angular a 800rpm.
R = 1.5rad/s2
18. La máquina B está impulsada por la banda de un motor eléctrico A, que tiene una eficiencia de 85%.cuando el motor gira a
25rad/s, la tensión en la parte superior de la banda es 20 Lb mayor que en la parte inferior. Determine el consumo de
potencia del motor en HP.
R = 1.336HP
19. Cuando el sistema descrito en el problema anterior, el consumo de potencia es de 2.4HP. Calcule el momento de torsión en
a) el eje del motor A y b) el eje de la máquina B.
R = 28.05Lbft, 14.96Lbft