Capítulo 12: Cinemática de una partícula

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.80 DINÁMICA HIBBELER 12.80 La vagoneta viaja por la colina descrita por y = ( -1.5(10–3) x2 + 15) pies. Si tiene una rapidez constante de 75 pies/s, determine los componentes x y y de su velocidad y aceleración cuando x = 50…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.79 DINÁMICA HIBBELER 12.79 Una partícula viaja a lo largo de la trayectoria y2 = 4x a una rapidez constante de v = 4 m/s. Determine los componentes x y y de su velocidad y aceleración cuando x = 4 m.  Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.78 DINÁMICA HIBBELER 12.78 Las espigas A y B están restringidas a moverse en las ranuras elípticas por el movimiento del eslabón ranurado. Si éste se mueve a una rapidez constante de 10 m/s, determine la magnitud de la velocidad y aceleración de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.77 DINÁMICA HIBBELER 12.77 La posición de una partícula es r = {5 cos 2t i + 4 sen 2t j} m, donde t está en segundos y los argumentos del seno y coseno están en radianes. Determine las magnitudes de la velocidad…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.76 DINÁMICA HIBBELER 12.76 La caja se desliza por la pendiente descrita por la ecuación y =  (0.05×2) m, donde x está en metros. Si los componentes x de la velocidad y aceleración de la caja son vx = -3 m/s y ax…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.75 DINÁMICA HIBBELER 12.75 Una partícula viaja a lo largo de una trayectoria circular x2 + y2 = r2. Si el componente y de la velocidad de la partícula es vy = 2r cos 2t, determine los componentes x y y de su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.74 DINÁMICA HIBBELER 12.74 La ecuación v = {16t2 i + 4t3 j + (5t + 2)k} m/s da la velocidad de una partícula, donde t está en segundos. Si la partícula está en el origen cuando t = 0, determine la magnitud…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.73 DINÁMICA HIBBELER 12.73 Una partícula viaja a lo largo de una trayectoria parabólica y = bx2. Si su componente de velocidad a lo largo del eje y es vy = ct2, determine los componentes x y y de la aceleración de la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.72 DINÁMICA HIBBELER 12.72 La velocidad de una partícula es v = {3i + (6 – 2t)j m/s, donde t está en segundos. Si r = 0 cuando t = 0, determine el desplazamiento de la partícula durante el intervalo de tiempo t…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.71 DINÁMICA HIBBELER 12.71 La posición de una partícula es r = {(3t3 – 2t)i– (4t1/2 + t)j + (3t2 – 2)k} m, donde t está en segundos, determine la magnitud de la velocidad y aceleración de la partícula cuando t = 2 s.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.70 DINÁMICA HIBBELER 12.70 Se muestra la gráfica de a-t del tren bala. Si el tren arranca del reposo, determine el tiempo transcurrido t’ antes de detenerse. ¿Cuál es la distancia total recorrida durante este intervalo? Trace las gráficas de v-t y s-t.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.69 DINÁMICA HIBBELER 12.69 El avión despega con la aceleración descrita por la gráfica. Si arranca del reposo y requiere una velocidad de 90 m/s para despegar, determine la longitud mínima de pista requerida y el tiempo t’ para despegar. Trace las gráficas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.68 DINÁMICA HIBBELER 12.68 El avión aterriza a 250 pies/s sobre una pista recta y desacelera como se indica en la gráfica. Determine la distancia s’ recorrida antes de que su rapidez se reduzca a 25 pies/s. Trace la gráfica de s-t.  Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.67 DINÁMICA HIBBELER 12.67 La gráfica de s-t de un tren se determinó experimentalmente. Con los datos, trace las gráficas de v-t y a-t del movimiento. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.66 DINÁMICA HIBBELER 12.66 El bote navega a lo largo de una línea recta a la velocidad descrita por la gráfica. Trace las gráficas s-t y a-s. También, determine el tiempo requerido para que el bote recorra una distancia s = 400 m…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.65 DINÁMICA HIBBELER 12.65 La gráfica describe la aceleración del bote que arranca del reposo. Trace la gráfica de v-s.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.64 DINÁMICA HIBBELER 12.64 La motocicleta de turbina se desplaza a lo largo de una carretera recta con la velocidad descrita por la gráfica de v-s. Trace la gráfica de a s. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.63 DINÁMICA HIBBELER 12.63 La gráfica describe la aceleración del cohete. Si parte del reposo, trace las gráficas de v-t y s-t del movimiento durante el intervalo 0 ≤ t ≤ 14 s.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.62 DINÁMICA HIBBELER 12.62 El bote navega en línea recta con la aceleración descrita por la gráfica de a-s. Si arranca del reposo, trace la gráfica de v-s y determine la velocidad máxima del bote. ¿Qué distancia s¿ recorre antes de detenerse? Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.61 DINÁMICA HIBBELER 12.61 Se muestra la gráfica de v-t de un automóvil mientras viaja por una carretera. Trace las gráficas de s-t y a-t del movimiento. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.60 DINÁMICA HIBBELER 12.60 Un motociclista que arranca del reposo, viaja a lo largo de una carretera recta y durante 10 s su aceleración es la que se muestra. Trace la gráfica de v-t que describe el movimiento y determine la distancia recorrida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.59 DINÁMICA HIBBELER 12.59 Un misil disparado del reposo viaja a lo largo de una pista recta durante 10 s con la aceleración mostrada. Trace la gráfica de v-t que describe el movimiento y determine la distancia recorrida en 10 s.  Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.58 DINÁMICA HIBBELER 12.58 Un auto deportivo viaja a lo largo de una carretera recta con una aceleración desaceleración descrita por la gráfica. Si el automóvil arranca del reposo, determine la distancia s’ que recorre antes de detenerse. Trace la gráfica de v-s…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.57 DINÁMICA HIBBELER 12.57 El “dragster” arranca del reposo y se desplaza a lo largo de una pista recta con una aceleración-desaceleración descrita por la gráfica. Trace la gráfica de v-s durante el intervalo 0 ≤ s ≤ s’ y determine la distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.56 DINÁMICA HIBBELER 12.56 La gráfica describe la posición de un ciclista que viaja a lo largo de una carretera recta. Trace las gráficas de v-t y a-t.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.55 DINÁMICA HIBBELER 12.55 Un avión que vuela a 70 m/s aterriza en una pista de aterrizaje recta y su desaceleración está descrita por la gráfica. Determine el tiempo t’ y la distancia que recorre para alcanzar una rapidez de 5 m/s. Trace…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.54 DINÁMICA HIBBELER 12.54 Un motociclista en A viaja a 60 pies/s cuando desea rebasar el camión T el cual viaja a una velocidad constante de 60 pies/s. Para hacerlo, el motociclista acelera a 6 pies/s2 hasta que alcanza una velocidad máxima de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.53 DINÁMICA HIBBELER 12.53 La moto de nieve se desplaza por un sendero recto de acuerdo con la gráfica de v-t. Trace las gráficas de s-t y a-t durante el mismo intervalo de 50 s. Cuando t = 0, s = 0. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.52 DINÁMICA HIBBELER 12.52 Un automóvil sube una colina a la velocidad que se muestra. Determine la distancia total que recorre hasta que se detiene (t = 60 s). Trace la gráfica de a-t . Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.51 DINÁMICA HIBBELER 12.51 Un automóvil arranca del reposo y viaja a lo largo de una carretera recta con una velocidad descrita por la gráfica. Determine la distancia total recorrida hasta que el automóvil se detiene. Trace las gráficas de s-t y a-t.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.50 DINÁMICA HIBBELER 12.50 Un camión viaja a lo largo de una línea recta con una velocidad descrita por la gráfica. Trace la gráfica de a-s durante el intervalo 0 ≤ s ≤ 1500 pies.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.49 DINÁMICA HIBBELER 12.49 Una partícula viaja a lo largo de una curva definida por la ecuación s = (t3 – 3t2 + 2t) m, donde t está en segundos. Trace las gráficas de s – t, v – t y a -…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.48 DINÁMICA HIBBELER 12.48 Se proporciona la gráfica de a-s de un “jeep” que viaja a lo largo de una carretera recta de los primeros 300 m de su movimiento. Trace la gráfica de v-s. Cuando s = 0, v = 0. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.47 DINÁMICA HIBBELER 12.47 La partícula viaja a lo largo de una línea recta con la velocidad descrita por la gráfica. Trace la gráfica de a-s.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.46 DINÁMICA HIBBELER 12.46 Un tren sale de la estación A y durante el primer kilómetro viaja con una aceleración uniforme. Luego, durante los dos siguientes kilómetros viaja con una velocidad uniforme. Por último, el tren desacelera de manera uniforme durante otro kilómetro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.45 DINÁMICA HIBBELER 12.45 Si s = [2 sen(π/5)t + 4] m, donde t está en segundos, define la posición de una partícula, trace las gráficas de s-t, v-t y a-t durante el intervalo 0 ≤ t ≤ 10 s.   Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.44 DINÁMICA HIBBELER 12.44 Un tren de carga parte del reposo y viaja con una aceleración constante de 0.5 pies/s2. Después de un tiempo t’ mantiene una rapidez constante de modo que cuando t = 160 s ha recorrido 2000 pies. Determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.43 DINÁMICA HIBBELER 12.43 Se dispara verticalmente un misil de dos etapas desde el reposo con la aceleración que se indica. En 15 s la primera etapa A se consume y se enciende la segunda etapa B. Trace las gráficas de v-t y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.42 DINÁMICA HIBBELER 12.42 La rapidez del tren durante el primer minuto se registró como sigue: Trace la gráfica de v-t que representa la curva de forma aproximada como segmentos de línea recta entre los puntos dados. Determine la distancia total recorrida.  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.41 DINÁMICA HIBBELER 12.41 Una partícula se desplaza a lo largo de una línea recta de modo que su posición con respecto a un punto fijo es s = (12 – 15t2 + 5t3) m, donde t está en segundos. Determine la distancia…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.40 DINÁMICA HIBBELER 12.40 Cuando una partícula cae a través del aire, su aceleración inicial a = g se reduce hasta que es cero, y después cae a una velocidad constante o terminal vf . Si esta variación de la aceleración puede expresarse…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.39 DINÁMICA HIBBELER 12.39 Teniendo en cuenta la variación de la aceleración de la gravedad a con respecto a la altitud y (vea el problema 12-38), derive una ecuación que relacione la velocidad de una partícula que cae libremente hasta su altitud. Suponga…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.38 DINÁMICA HIBBELER 12.38 Cuando se lanza un cuerpo a una alta altitud por encima de la superficie de la Tierra, se debe tomar en cuenta la variación de la aceleración de la gravedad con respecto a la altitud. Ignorando la resistencia del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.37 DINÁMICA HIBBELER 12.37 La pelota A se lanza verticalmente hacia arriba con una velocidad de v0. La pelota B se lanza verticalmente hacia arriba desde el mismo punto con la misma velocidad t segundos después. Determine el tiempo transcurrido t < 2v0/g…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.36 DINÁMICA HIBBELER 12.36 La aceleración de una partícula que se desplaza a lo largo de una línea recta es a = (8 – 2s) m/s2, donde s está en metros. Si v = 0 cuando s = 0, determine la velocidad de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.35 DINÁMICA HIBBELER 12.35 La rapidez inicial de una partícula es de 27 m/s. Si experimenta una desaceleración de a = (-6t) m/s2, donde t está en segundos, determine su velocidad después de que ha recorrido 10 m. ¿Cuánto tiempo requiere esto?  Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.34 DINÁMICA HIBBELER 12.34 Una partícula se desplaza a lo largo de una línea recta con una velocidad v = (200s) mm/s, donde s está en milímetros. Determine la aceleración de la partícula cuando s = 2000 mm. ¿Cuánto tiempo requiere la partícula…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.33 DINÁMICA HIBBELER 12.33 Una motocicleta arranca desde el reposo cuando t = 0 y viaja a lo largo de una carretera recta a una velocidad constante de 6 pies/s2 hasta que alcanza una rapidez de 50 pies/s. Después mantiene esta rapidez. Además,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.32 DINÁMICA HIBBELER 12.32 La pelota A se lanza verticalmente hacia arriba desde la azotea de un edificio de 30 m de altura con una velocidad inicial de 5 m/s. Al mismo tiempo se lanza otra pelota B hacia arriba desde el suelo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 12.31 DINÁMICA HIBBELER 12.31 La aceleración de una partícula a medida que se mueve a lo largo de una línea recta está dada por a = (2t – 1) m/s2 donde t está en segundos. Si s = 1 m y v 2…