Capítulo 12: Cinemática de una partícula

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.130 DINÁMICA HIBBELER 12.130 Si la montaña rusa empieza del reposo en A y su rapidez se incrementa en at = (6 – 0.06 s) m/s2, determine la magnitud de su aceleración cuando pasa por el punto B donde sB = 40 m.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.129 DINÁMICA HIBBELER 12.129 Cuando la montaña rusa pasa por el punto B, su rapidez es de 25 m/s, la cual se incrementa a at 3 m/s2. Determine la magnitud de su aceleración en este instante y el ángulo que la dirección forma…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.128 DINÁMICA HIBBELER 12.128 El avión vuela a lo largo de una trayectoria circular horizontal AB en 60 s. Si su rapidez en el punto A es de 400 pies/s, la cual se reduce a razón de at = (-0.1t) pies/s2, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.127 DINÁMICA HIBBELER 12.127 Determine la magnitud de la aceleración del avión, durante el viraje. Vuela a lo largo de una trayectoria circular horizontal AB en 40 s, al mismo tiempo que mantiene una rapidez constante de 300 pies/s Solución: Solución 1: Canal…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.126 DINÁMICA HIBBELER 12.126 Cuando el automóvil pasa por el punto A su rapidez es de 25 m/s. Si se aplican los frenos, su rapidez se reduce en at = (0.001s – 1) m/s2. Determine la magnitud de su aceleración un poco antes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.125 DINÁMICA HIBBELER 12.125 Cuando el automóvil pasa por el punto A su rapidez es de 25 m/s. Si se aplican los frenos, su rapidez se reduce en at =( -1/4t1/2) m/s2. Determine la magnitud de su aceleración poco antes de que llegue…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.124 DINÁMICA HIBBELER 12.124 Si el automóvil pasa por el punto A con una rapidez de 20 m/s y comienza a incrementarse a una razón constante de at = 0.5 m/s2, determine la magnitud de su aceleración cuando s = 100 m. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.123 DINÁMICA HIBBELER 12.123 El automóvil pasa por el punto A con una rapidez de 25 m/s, después de lo cual su velocidad se define como v = (25 – 0.15 s) m/s. Determine la magnitud de su aceleración cuando llega al punto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.122 DINÁMICA HIBBELER 12.122 El tren pasa por el punto A con una rapidez de 30 m/s, la cual comienza a reducirse a un ritmo constante de at = -0.25 m/s2. Determine la magnitud de su aceleración cuando llega al punto B donde…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.121 DINÁMICA HIBBELER 12.121 El tren pasa por el punto B con una rapidez de 20 m/s la cual se reduce a at = – 0.5 m/s2. Determine la magnitud de su aceleración en este punto. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.120 DINÁMICA HIBBELER 12.120 El automóvil se desplaza a lo largo de una trayectoria circular de tal modo que su rapidez se incrementa en at = (0.5et) m/s2, donde t está en segundos. Determine las magnitudes de su velocidad y aceleración después de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.119 DINÁMICA HIBBELER 12.119 Un automóvil corre en vueltas alrededor de una pista circular de 250 pies de radio y su rapidez durante un corto intervalo 0 ≤ t ≤ 2 s es de v = 3(t + t2 ) pies/s, donde t…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.118 DINÁMICA HIBBELER 12.118 A partir del reposo el bote se desplaza alrededor de la trayectoria circular, ρ = 50 m, a una rapidez de v = (0.2t2) m/s, donde t está en segundos. Determine las magnitudes de la velocidad y aceleración del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.117 DINÁMICA HIBBELER 12.117 A partir de que arranca, el bote se desplaza alrededor de la trayectoria circular, ρ = 50 m, a una rapidez de v = (0.8t) m/s, donde t está en segundos. Determine las magnitudes de la velocidad y aceleración…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.116 DINÁMICA HIBBELER 12.116 En el punto A la rapidez del automóvil es de 80 pies/s y la magnitud de la aceleración de a es de 10 pies/s2 y actúa en la dirección mostrada. Determine el radio de curvatura de la trayectoria en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.115 DINÁMICA HIBBELER 12.115 Un automóvil viaja a lo largo de una carretera curva horizontal de 600 m de radio. Si la rapidez se incrementa de manera uniforme a razón de 2000 km/h2, determine la magnitud de la aceleración en el instante en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.114 DINÁMICA HIBBELER 12.114 Un automóvil toma una curva circular horizontal de 800 pies de radio. Si su aceleración es de 5 pies/s2, determine la rapidez constante a la cual está viajando el automóvil. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.113 DINÁMICA HIBBELER 12.113 Determine la rapidez constante máxima que un auto de carreras puede tener si su aceleración no puede exceder de 7.5 m/s2, mientras recorre una pista con radio de curvatura de 200 m. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.112 DINÁMICA HIBBELER 12.112 En un instante dado, un automóvil viaja a lo largo de una carretera circular a una rapidez de 20 m/s al mismo tiempo que reduce su rapidez a razón de 3 m/s2. Si la magnitud de su aceleración es…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.111 DINÁMICA HIBBELER 12.111 Cuando se diseña la curva de una carretera se requiere que los automóviles que viajen a una rapidez constante de 25 m/s no experimenten una aceleración de más de 3 m/s2. Determine el radio de curvatura mínimo de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.110 DINÁMICA HIBBELER 12.110 Se observa que el esquiador deja la rampa en A a un ángulo θA = 25° con la horizontal. Si golpea el suelo en B, determine su rapidez inicial vA y el tiempo de vuelo tAB.   Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.109 DINÁMICA HIBBELER 12.109 Determine la velocidad horizontal vA de una pelota de tenis en A para que apenas pase la red en B. También, determine la distancia s donde la pelota golpea el suelo. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.108 DINÁMICA HIBBELER 12.108 Pequeños paquetes que se desplazan sobre la banda transportadora caen en el carro de carga de 1 m de largo. Si la transportadora se desplaza a una rapidez constante de vC = 2 m/s, determine la distancia más corta…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.107 DINÁMICA HIBBELER 12.107 El bombero desea dirigir el flujo de agua de su manguera al fuego en B. Determine dos ángulos posibles θ1 y θ2 a los cuales puede hacerse esto. El agua fluye de la manguera a vA = 80 pies/s.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.106 DINÁMICA HIBBELER 12.106 El muchacho parado en A intenta lanzar una pelota sobre el techo de un granero a un ángulo θA = 40°. Determine la velocidad mínima vA a la cual debe lanzar la pelota para que alcance su altura máxima…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.105 DINÁMICA HIBBELER 12.105 El muchacho parado en A intenta lanzar la pelota sobre el techo de un granero con una velocidad inicial de vA = 15 m/s. Determine el ángulo θA al cual se debe lanzar la pelota de modo que alcance…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.104 DINÁMICA HIBBELER 12.104 Se patea el balón sobre el poste de meta con una velocidad inicial de vA = 80 pies/s como se muestra. Determine el punto B(x, y) donde choca con las gradas. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.103 DINÁMICA HIBBELER 12.103 Se tiene que patear el balón de futbol sobre el poste de meta, el cual tiene 15 pies de altura. Si su rapidez inicial es vA = 80 pies/s, determine si evita golpear el poste, y si lo hace,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.102 DINÁMICA HIBBELER 12.102 Una pelota de golf es golpeada con una velocidad de 80 pies/s como se muestra. Determine la distancia d donde aterrizará. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN ¿Te…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.101 DINÁMICA HIBBELER 12.101 Se dispara un proyectil desde la plataforma en B. El tirador dispara su arma desde el punto A a un ángulo de 30°. Determine la rapidez de salida de la bala si impacta el proyectil en C.  Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.100 DINÁMICA HIBBELER 12.100 La velocidad del chorro de agua que sale por el orificio se obtiene con v = √2GH, donde h = 2 m es la altura del orificio con respecto a la superficie libre de agua. Determine el tiempo para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.99 DINÁMICA HIBBELER 12.99 Si se patea el balón de futbol a un ángulo de 45°, determine su velocidad inicial mínima vA de modo que pase sobre el poste de meta en C. ¿A qué distancia s del poste de meta golpeará el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.98 DINÁMICA HIBBELER 12.98 La pelota de golf es golpeada en A con una rapidez vA = 40 m/s y dirigida a un ángulo de 30° con la horizontal como se muestra. Determine la distancia d donde la bola golpea la pendiente en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.97 DINÁMICA HIBBELER 12.97 Un niño lanza al aire una pelota desde O con una rapidez v0 a un ángulo θ1. Si luego lanza otra pelota a la misma rapidez v0 a un ángulo θ2 < θ1, determine el tiempo entre los lanzamientos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.96 DINÁMICA HIBBELER 12.96 El beisbolista A batea la bola con vA = 40 pies/s y θA = 60°. Cuando la bola está directamente sobre el jugador B éste comienza a correr debajo de ella. Determine la rapidez constante vB y la distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.95 DINÁMICA HIBBELER 12.95 Si el motociclista deja la rampa a 110 pies/s, determine la altura h que la rampa B debe tener de modo que la motocicleta aterrice a salvo. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.94 DINÁMICA HIBBELER 12.94 Se observa que el tiempo para que la bola golpee el suelo en B es de 2.5 s. Determine la rapidez vA y el ángulo θA a que se arrojó.   Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.93 DINÁMICA HIBBELER 12.93 La máquina de lanzar se ajusta para que la bola salga despedida con una rapidez de vA = 30 m>s. Si la bola golpea el suelo en B, determine los dos posibles ángulos θA a que se lanzó.  Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.92 DINÁMICA HIBBELER 12.92 De la manguera el agua sale a 40 pies/s. De termine los dos posibles ángulos θ a que el bombero puede sostener la manguera, de modo que el agua golpee el edificio en B. Considere que s = 20…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.91 DINÁMICA HIBBELER 12.91 El bombero sostiene la manguera a un ángulo θ = 30° con la horizontal y el agua sale de la manguera A a una velocidad de vA = 40 pies/s. Si el chorro de agua golpea el edificio en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.90 DINÁMICA HIBBELER 12.90 Se dispara un proyectil a una rapidez v = 60 m/s en un ángulo de 60°. Luego se dispara un segundo proyectil con la misma rapidez 0.5 s después. Determine el ángulo del segundo proyectil, de modo que los…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.89 DINÁMICA HIBBELER 12.89 Se lanza la pelota desde la azotea del edificio. Si golpea el suelo en B en 3 s, determine la velocidad inicial vA y el ángulo de inclinación θA al cual fue lanzada. También, determine la magnitud de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.88 DINÁMICA HIBBELER 12.88 El “pitcher” lanza la bola horizontalmente a una rapidez de 140 pies/s desde una altura de 5 pies. Si el bateador está a 60 pies del lanzador, determine el tiempo para que la bola llegue al bateador y la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.87 DINÁMICA HIBBELER 12.87 El patinador deja la rampa en A con una velocidad inicial vA a un ángulo de 30°. Si golpea el suelo en B, determine vA y el tiempo de vuelo.   Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.86 DINÁMICA HIBBELER 12.86 La motocicleta viaja a rapidez constante v0 a lo largo de la trayectoria que, durante una corta distancia, adopta la forma de una curva seno. Determine los componentes x y y de su velocidad en cualquier instante en la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.85 DINÁMICA HIBBELER 12.85 Una partícula se mueve a lo largo de la curva y = x – (x2/400), donde x y y están en pies. Si el componente de velocidad en la dirección x es vx = 2 pies/s y permanece constante,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.84 DINÁMICA HIBBELER 12.84 La ecuación y2 = 4kx define la trayectoria de una partícula y el componente de la velocidad a lo largo del eje y es vy = ct, donde tanto k y c son constantes. Determine los componentes x y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.83 DINÁMICA HIBBELER 12.83 El carro de la montaña rusa desciende por la trayectoria helicoidal a velocidad constante de modo que las ecuaciones paramétricas que definen su posición son x = c sen kt, y = c cos kt, z = h –…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.82 DINÁMICA HIBBELER 12.82 Un automóvil viaja al este 2 km durante 5 minutos, luego al norte 3 km durante 8 minutos y luego al oeste 4 km durante 10 minutos. Determine la distancia total recorrida y la magnitud del desplazamiento del automóvil.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.81 DINÁMICA HIBBELER 12.81 Una partícula viaja a lo largo de una trayectoria circular de A a B en 1 s. Si requiere 3 s para ir de A a C, determine su velocidad promedio cuando va de B a C.  Solución: Solución…