ME.

ME: CARLOS ENRIQUE TORRES ROMERO. TEMA : FRICCIÓN TIPPENS
FEBRERO-2013 IAEV
4-15 una fuerza de fricción DE 40N 40/600= 0.0667 FRICCIÓN S FRICCIÓN K = 10/600
= 0.0167
4-16 supongamos que en el trineo N= 200N+600=800N Fk= FkN=(0.0167)(800) Fk=13.3N
4-17 supongamos ciertas superficies en las cuales Fs=0.7 y Fk= 0.4 que fuerza horizontal se
requiere FsN= (0.7)(50N)= 35N Fk=FsN=(0.4)(50)=20N
4-18 un estibador se ha dado cuenta de que se requiere una fuerza horizontal de 60lb para
arrastrar una caja de 150 lb con rapidez constante sobre una plataforma de carga cual es el
coeficiente de fricción cinética? F= F/N Fk= 60/150lb= 0.400 Fk= 0.400
4-19 el estibador del problema 4-18 se percata de que una caja más pequeña del mismo
material puede ser arrastrada con rapidez constante con una fuerza horizontal de solo 40lb
cuale es el peso de esta caja?
Fk= FsN=(0.4) w= 40lb w=(40lb/0.4)= 100lb w= 100lb
4-20 un bloque de acero que pesa 240 N descansa sobre una viga de acero bien nivelada.
que fuerza horizontal logrará mover el bloque Fs= 0.12
Fk= FsN = (0.12)(240) Fk= 28.8 N
4-21 una caja de herramientas de 60 N es arrastrada horizontalmente con una velocidad
constante por medio de una cuerda que forma un ángulo de 35° con el piso la tensión
registrada en la cuerda es de 40N calcule las magnitudes de la fuerza de fricción y de la
fuerza normal
EFx= T cos35°- F=0 f= (40)cos35°= 32.8N caso parecido al realizado por su compañera
maycott.
Efy= N+Ty-W=0 N= w-Ty=60N-Tsen35°
N= 60N-(40N)sen35° N= 37.1N Fk= 32.8N
4-22 cual es el coeficiente de fricción cinética en el ejemplo del problema 4-21
Fk= F/N = 32.8/37.1 = 0.884
4-23 El coeficiente de fricción estatica se saca tg del angulo tan 0.7 shif inversa = 34.9°
4-24 un techo tiene pendiente con un ángulo de 40°
Tan angulo tan de 40= 0.839
4-25 se empuja un trineo de 200N sobre una superficie horizontal
Al realizar el diagrama observa que el ángulo está por debajo de la horizontal ok?
Suma de fuerzas en x = T cos 28°-Fk=0
Suma de fuerzas y = N-Ty-w=0
Fk= (50N) cos28°= 44.1N
N= w+T= 200N+Tsen28°
N= 200N +(50)sen35°= N= 223N
Fk= F/N = 44.1/223= Fk= 0.198
4-26 cual es la fuerza normal que actua sobre el bloque en la figura 4-21 cual es la
componente del peso que actua hacia abajo del plano?
uma de fuerzas en y= N-wcos43°=0 N=(60N) cos43°= 43.9N
Wx= (60N)sen35° Wx= 40.9N
N
P
F
4-27 que empuje P dirigido hacia arriba del plano,hará que el bloque de la fig. 4-21
Suba por dicho plano con rapidez constante?
N= 43.9N
y
Wx=40.9N
Fk= FkN= (0.3)(43.9)
Fk= 13.2N
hacia abajo del plano.
Suma de Fx= P.Fk-Wx= 0
p=Fk+Wx
P=13.2N +40.9 p= 54.1N
4-28 si el bloque de la fig. 4.21 se suelta lograra superar la fricción
Suma de fuerzas en x = P+Fk-Wx=0
P= Wx - Fk=
P= 40.9 - 13.2N
P= 27.2 N dirigido hacia arriba del plano.
4-29 calcule la tensión en la cuerda A y la compresión B en el puntal de la fig. 4-22
EfY= 0 By-400N=0
B=400/sen60° = 462N
Efx= 0 Bx-A=0
A=Bcos60°
A= (462N)cos60°
A= 231N
B=462N
4-30 si el cable A de la figura 4-23 tiene una resistencia a la rotura de 200N cual es el
máximo peso que este dispositivo puede soportar?
EfY= 0 Ay-W=0
sustituimos w=(200N)sen del angulo 40°= 129N
4-31 el empuje minimo P, paralelo a un plano inclinado 37° si un carrito de 90 N va a
ascender por dicho plano con rapidez constante.
EfX= 0
P-Wx= 0
P= (90N) sen 37° = 54.2 N
4-32 una fuerza horizontal de solo 8lb mueve un trozo de hielo con rapidez constant
sobre un piso (mK=0.1) cual es el peso del hielo?
Fk= coef. De fricción N = (0.3) w
fk= 8lb
(0.1)W=8lb
w= 8lb
4-33 encuentra la tensión en las cuerdas A y B en el dispositivo de la fig. 4-24 a
Suma de fuerzas en x y en y se igualan a 0
Wx= (340) cos30° B= 294N
Wy= (340) sen 30°
A= 170N
4-34 CALCULE LA TENSIÓN EN LAS CUERDAS A Y B DE LA FIGURA 4-24b
Recuerda igualar a cero.
EFy= By-160 N=0 By= 160N
Bsen 50° = 249N
B= 160/sen50°= 209N
Efx= A-Bx=0 A= Bx = 209(cos 50°) 0 A= 134N
4-35 se ha tendido horizontalmente un cable en la punta de 2 postes verticals colocados
h= 1.2m tan = 1.2/10 = 6.84°
2Tsen6.84=250N T= 250/2(sen6.84) = 1049.56N
4-36 suponga que el cable del problema 4-35 tiene una Resistencia a la rotura de 1200N
2T(sen6.84) = 250N 2(1200N) sen 6.84 0 w
W= 289N
4-37 calcule la tension en el cable y la compresión en el aguilón ligero de la fig. 4-25ª
Igual que los anteriores igualar a cero
EfY= Ay-26lb=0 Ay= 26lb A= sen37°= 26 lb
A= 26/sen37° A= 43.2lb
Efx= B-A=0 B= Ax= (43.2lb) cos37° = 34.5lb
4-38 halle la tensión en el cable y la compresión en aguilón de la fig 4-25b
Es un angulo de 90° le restamos 42 = 48°
Suma en y = 0
B sen 48° = 68lb
B= 68/sen48° A= 915 lb
Suma en x
(91.5)cos 48° = 61.2lb
4-39 calcule la tensión en las cuerdas a y b de la fig. 4-26 a
Igualamos a cero
Bcos30°=Acos 45° B= 0.816 A
EfY= Asen 30°-420N=0
Sustituyes B= 0.816ª
0.707 A-0.5= 420N
0.707ª-(0.5)(0.816A) =420N
A=1406N B= 0.816 A = 0.816(1406) o B = 1148N
4-40 halle las fuerzas en las tablas ligeras de la fig. 4-26b
Asen60°=Bcos45° A= 1.414B
Efy= Bsen45°+Asen60°-46lb=0 0.707B+0.866ª= 46lb
A= 1.414B
0.707B+(0.866)(1.414B) = 46lb
Resuelve B = 23.8lb
y A 1.414B=01.414(23.8lb) 0 A = 33.7lb
4-41 puro diagrama
4-42 Efx=Bx=0 Bcos30°=Acos60° B=0.577ª
Efy=Asen60°-Bsen30°-500N=0
Sustituyes B= 0.577ª
0.866 A-0.5B-500N
0.866ª-(0.5) (0.577ª)=500N
A= 866 B=500N
4-43 un borrador de 2 N es presionado con un empuje,horizontal
P=Fs=usN
P= 0.25(12N) p=3.00N
P-2N Fk==0
P=2N+3N P=0 5.00N
para el movimiento hacia abajo -p-Fk-2N=0 P=1.00N
4-44 se ha determinado experimentalmente que una fuerza
5-21 una tabla de 8m
Et=0 F(6m)-(50N)(2m) = 0
6F=100Nm
F=16.7N
5-22
5-23 SUPNGAMOS QUE LA BARRA DE LA FIG.5-16 TIENE UN PESO DESPRECIABLE,HALLE
LAS FUERZAS F Y A CONSIDERANDO QUE EL SISTEMA ESTA EN EQUILIBRIO
5-24 cuales deben ser las fuerzas f1 y f2 para que se alcance el equilibrio en la fig. 5-17
No tome en cuenta el peso de la barra
Etx= (90lb)(5ft)-f2(4ft)-(20lb)(5ft)= 0
F2= 87.5lb
EtY= f2+110lb=87.5lb+110lb
f1= 198lb
5-28 UNA PLATAFORMA
ETA=B(10ft)-(40lb)(5ft)-(180lb)(6ft)=0
B=128lb
Efy= A+B-40lb-180lb=0
A=220lb-B=229lb -128lb=
A=92.0 lb
5-29 una barra horizontal de 6m cuyo peso es de 400N gira sobre un pivote fijo
Angulo= 90-37°= 53°
Eta= (T-sen53°)(4.5m)- (400N)(3m)-(1200N)(6m)=0
3.59T= 1200N+7200N T= 2340N
T= 1200+7200= 8400 entre 3.59 = 2339.8N
6-5 UNA MUJER CAMINA 4 MIN EN DIRECCIÓN AL NORTE A UNA VELOCIDAD
PROMEDIO DE 6 KM/h CUAL ES SU RAPIDEZ
t 1= 4min 0.0667h
t 2= 10 min= 0.167 h
s1= V1t1= (6km/h)(0-0667h) = 0.400km
s1=V2t= (4km/h)(0.167h) = 0.667km
velocidad media V= s1+s2/t1+t2 = o.4km+0.667km/0.0667h+0.167h Vmedia= 4.57km/h
6-6 cual es la velocidad promedio de todo el recorrido descrito en el problema 6-5?
D= (0.667km)2 +(0.400km)2 tan angulo = 0.4/0.667 D= 0.778km. 31.0°
V= 0.778km/0.0667h+0.167h= 3.33km/h
6-7 UN AUTOMÓVIL AVANZA A UNA RAPIDEZ PROMEDIO DE 60mi/h DURANTE 3h y 20min
t = 3h +0.333 h= 3.33h s= vt (60mi/h)(3.33h)
s= 200mi
6-8 CUANTO TIEMPO TARDARA RECORRER 400KM SI LA RAPIDEZ PROMEDIO ES DE 90
KM/H
t = s/t = 400km/90km/h = t = 4.44 h
6.9 UNA CANICA RUEDA HACIA ARRIBA UNA DISTANCIA
RAPIDEZ = 5m+10m/2s v= 7.50m/s
Velocidad= D/t= 5m-10m/2s
velocidad media= 2.5m/s hacia abajo del plano
6-10 el extremo de un brazo robótico
∆v= vf-Vo = (-2m/s) –(8m/s)
∆v= -10m/s
a = ∆v/t = -10m/s /4 a = -2.50m/s2
6-11 una flecha se acelera
a = vf-vo/t = 40m/s – 0 /0.5
a = 80.0 m/s2
6-12 UN AUTOMOVIL SE DESPLAZA INICIALMENTE A 50KM/H Y ACELERA A RAZÓN DE
4m/s2 DURANTE 3s
6-13 un camión viaja a 60 mi/h
Vo= 60 mi/h = 88.0 ft/s
2as= vf2-vo2
a = vf2 –vo2 /2s = 0- (88.0)/2(180ft) = -21.5ft/s2
t= 2(180)/88.0 +0 = t = 4.09s
6-14
6-15 EN UNA PRUEBA DE FRENADO UN VEHICULO QUE VIAJA A 60KM/H EN UN TIEMPO
DE 3 SEG CUALES FUERON LA ACELERACION Y LA DISTANCIA DE FRENADO?
Vf= vo+at
S=vo+vf .entre2 por tiempo
(0)=(m/s)+a(3s) a= -5-56m/s2
S= (17m/s+0)/2 (3S)= S= 25.0M O 30m
6-16
6-17 A la pelota de la figura 6-13 se le imparte una velocidad de 16m/s
A= vf-vo/t
= 4m/s-16m/s/2s= a=-6.00m/s2
6-18 en el problema 6-17
2as=Vo2 –Vf2
s=Vf2-Vo2/2a
6-19 UN TREN MONORRIEL QUE VIAJA A 80KM/ H TIENE QUE DETENERSE EN UNA
DISTANCIA DE 40m QUE ACELERACIÓN PROMEDIO SE REQUIERE Y CUAL ES EL TIEMPO DE
FRENADO? 80KM/H = (22.2M/S)
2as= vf-vo
a= vf2-vo/2s
o-(22.2m/s)al cuADRADO/2(40)= -6.1m/s
S=VO+VF/2 POR TIEMPO t= 2s/vo+vf = 2(40)/22.2+0 = 3.60m/s
6-22 UNA MUJER SUELTA UNA PESA DESDE LA PARTE MAS ALTA DE UN PUENTE Y LE HA
PEDIDO A UN AMIGO
S=vot+1/2at2
S=(0)+1/2(-9.8m/s2)(3s)2= 44.1m
6-23 A UN LADRILLO SE LE IMPARTE UNA VELOCIDAD INICIAL DE 6m/s EN SU
TRAYECTORIA HACIA ABAJO.
2as= Vo2-vf2
despejan vf= raiz de vo2+2as
6-24 UN PROYECTIL SE LANZA VERTICALMENTE HACIA ARRIBA Y REGRESA A SU POSICIÓN
INICIAL EN 5 SEG. CUAL FUE SU VELOCIDAD INICIAL Y HASTA QUE ALTURA LLEGÓ’
S= Vot+1/2at2
despejamos (0)= Vo(5s)+1/2(-9.8m/s2)(5s)2 Vo= 24.5m/s
Ascendió hasta que vf= 0 2as=vo2-vf2
s= 0-(24.5)/2(-9.8)
S=30.6m
6-25 UNA FLECHA SE DISPARA VERTICALMENTE HACIA ARRIBA CON VELOCIDA INICIAL DE
80ft/s cual es su altura máxima
2as= Vo2-vf2
S= vf2-vo2/2 a = 0-(80ft/s)/2(-32ft/s2)=
s= 100ft
6-26 en el problema 6-25 se utiliza la misma formula
S=vot+1/2at2
Vf=vo+at
6-27 UN MARTILLO ES ARROJADO VERTICALMENTE HACIA ARRIBA EN DIRECCIÓN A LA
CUMBRE DE UN TECHO
2as= vo2-vf2
vo=raíz vf2-2as= raíz de (0)2-2(-9.8m/s2)(16m)
vo= 17.7 m/s
6-28 UNA PELOTA DE BEISBOL SALE DESPEDIDA DE UN BAT CON UNA VELOCIDAD
HORIZONTAL DE 20m/s EN UN TIEMPO DE 0.25 A QUE DISTANCIA
X= Vot=(20m/s)(2.5s) x= 50.0m
Y= vo+1/2gt2=(0)(2.5s)+1/2(-9.8m/s2) (0.25s)
y = -0.306m
6-29 UN AVIÓN QUE VUELA A 70m/s
Debemos encontrar el tiempo que tarda en caer
t= √2y/g=√2(-340)/-9.8
t = 8.33s
x=vot= (15m/s)(8.33s) = 30.3m
Y=vot+1/2gt2
7-1 una masa de 4kg esta bajo la acción de una fuerza resultante de (a) 4N(b)8N (c) 12N
Cuales son las aceleraciones resultantes?
F= m.a
4/4=1s
8/4= 2s
12/4= 3s
7.2= UNA FUERZA CONSTANTE DE 20N ACTUA SOBRE UNA MASA DE 2KG-4KG-6KG
CUALES SON LAS ACELERACIONES RESULTANTES.
F= m.a
20/2= 10m/s2
20/4= 5m/s2
20/6=3.33m/s2
7-11 CALCULE LA MASA Y EL PESO DE UN CUERPO
7-14
P-20N= (6kg)(4)
7-15 sallum
1newton= 1kgm/s2