Capítulo 13: Cinética de una partícula: fuerza y aceleración

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.37 DINÁMICA HIBBELER 13.37 La masa de los bloques A y B es m. Determine la fuerza horizontal P máxima que puede aplicarse a B de modo que A no se deslice con respecto a B. El coeficiente de fricción estática entre A…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.36 DINÁMICA HIBBELER 13.36 La masa de los bloques A y B es m. Determine la fuerza horizontal P máxima que puede aplicarse a B de modo que A no se mueva con respecto a B. Todas las superficies son lisas.  Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.35 DINÁMICA HIBBELER 13.35 El anillo C de 2 kg se desliza libremente a lo largo de la flecha lisa AB. Determine la aceleración del anillo C si (a) la flecha no se mueve, (b) el anillo A, el cual está fijo en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.34 DINÁMICA HIBBELER 13.34 En el tubo de rayos catódicos, una fuente S emite electrones de masa m y comienzan a desplazarse horizontalmente a una velocidad inicial v0. Mientras pasan entre las placas de la rejilla a una distancia l, se someten a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.33 DINÁMICA HIBBELER 13.33 El anillo de 2 lb C ajusta flojo en la flecha lisa. Si el resorte no está alargado cuando s = 0 y al anillo se le imprime una velocidad de 15 pies/s, determine la velocidad del anillo cuando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.32 DINÁMICA HIBBELER 13.32 El motor M enrolla el cable con una aceleración de 4 pies/s2 , medida con respecto a la vagoneta de mina de 200 lb. Determine la aceleración de la vagoneta y la tensión en el cable. Ignore la masa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.31 DINÁMICA HIBBELER 13.31 El hombre de 75 kg sube por la cuerda con una aceleración de 0.25 m/s 2 , medida con respecto a la cuerda. Determine la tensión en la cuerda y la aceleración del bloque de 80 kg. Solución: Solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.30 DINÁMICA HIBBELER 13.30 Se utiliza el tractor para levantar la carga B de 150 kg con el sistema de una cuerda de 24 m de largo, pluma y polea. Si el tractor se desplaza hacia la derecha con una aceleración de 3…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.29 DINÁMICA HIBBELER 13.29 Se utiliza el tractor para levantar la carga B de 150 kg con el sistema de una cuerda de 24 m de largo, pluma y polea. Si el tractor se desplaza hacia la derecha a una rapidez constante de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.28 DINÁMICA HIBBELER 13.28 Los bloques A y B tienen una masa de mA y mB, donde mA > mB. Si la polea C les imprime una aceleración de a0, determine la aceleración de los bloques. Ignore la masa de la polea. Solución:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.27 DINÁMICA HIBBELER 13.27 Determine la masa requerida del bloque A de modo que cuando se le suelte desde el reposo mueva el bloque B de 5 kg una distancia de 0.75 m hacia arriba del plano inclinado en t = 2 s.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.26 DINÁMICA HIBBELER 13.26 Un elevador de carga, incluida su carga, tiene una masa de 500 kg. El riel y las ruedas montadas en sus costados evitan que gire. Cuando t = 2 s, el motor M enrolla el cable con una rapidez…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.25 DINÁMICA HIBBELER 13.25 Si el motor enrolla el cable con una aceleración de 3 m/s2 , determine las reacciones en los soportes A y B. La viga tiene una masa uniforme de 30 kg/m y el embalaje una de 200 kg. Ignore…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.24 DINÁMICA HIBBELER 13.24 Si la fuerza del motor M en el cable se muestra en la gráfica, determine la velocidad del carro cuando t 3 s. La carga y el carro tienen una masa de 200 kg y el carro comienza a…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.23 DINÁMICA HIBBELER 13.23 La flecha CA de 2 kg pasa a través de una chumacera lisa en B. Inicialmente, los resortes, que están enrollados libremente alrededor de la flecha, no lo están cuando no se aplica fuerza alguna a la flecha. En…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.22 DINÁMICA HIBBELER 13.22 El bloque B tiene una masa m y se le suelta desde el punto de reposo cuando está en la parte superior de la carretilla A, la cual tiene una masa de 3m. Determine la tensión en la cuerda…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.21 DINÁMICA HIBBELER 13.21 El bloque B tiene una masa m y se le suelta desde el punto de reposo cuando está en la parte superior de la carretilla A, la cual tiene una masa de 3m. Determine la tensión en la cuerda…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.20 DINÁMICA HIBBELER 13.20 El bloque A de 10 lb se desplaza hacia la derecha a vA = 2 pies/s en el instante mostrado. Si el coeficiente de fricción cinética es µk = 0.2 entre la superficie y A, determine la velocidad de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.19 DINÁMICA HIBBELER 13.19 El carro B de 800 kg está enganchado al carro A de 350 kg mediante un acoplamiento de resorte. Determine el alargamiento en el resorte si (a) las ruedas de ambos ruedan libremente y (b) se aplican los frenos…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.18 DINÁMICA HIBBELER 13.18 Determine la fuerza constante F que debe aplicarse a la cuerda para que el bloque A de 30 lb tenga una rapidez de 12 pies>s cuando se ha desplazado 3 pies hacia arriba a partir del punto de reposo.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.17 DINÁMICA HIBBELER 13.17 Se aplica una fuerza F = 15 lb a la cuerda. Determine qué tan alto se eleva el bloque A de 30 lb en 2 s a partir del punto de reposo. Ignore el peso de las poleas y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.16 DINÁMICA HIBBELER 13.16 El hombre empuja el embalaje de 60 lb con una fuerza F. La dirección de la fuerza siempre es hacia abajo a 30° de la horizontal como se muestra, y su magnitud se incrementa hasta que el embalaje comienza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.15 DINÁMICA HIBBELER 13.15 El motor de 3.5 Mg está suspendido de una viga AB cuya masa no se toma en cuenta y es izado por una grúa, la cual ejerce una fuerza de 40 kN sobre el cable de izamiento. Determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.14 DINÁMICA HIBBELER 13.14 El motor de 3.5 Mg está suspendido de una viga AB cuya masa no se toma en cuenta y es izado por una grúa que le imprime una aceleración de 4 m/s2 cuando su velocidad es de 2 m/s.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.13 DINÁMICA HIBBELER 13.13 Los dos vagones A y B pesan 20 000 lb y 30 000 lb, respectivamente. Si ruedan libremente pendiente abajo cuando se aplican los frenos a todas las ruedas del vagón A lo que lo hace patinar, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.12 DINÁMICA HIBBELER 13.12 Determine la aceleración del sistema y la tensión en cada cable. El plano inclinado es liso y el coeficiente de fricción cinética entre la superficie horizontal y el bloque C es (µk)C = 0.2. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.1 DINÁMICA HIBBELER 13.11 El embalaje tiene una masa de 80 kg y lo remolca una cadena dirigida siempre a 20° desde la horizontal, como se muestra. Determine la aceleración del embalaje en t = 2 s si el coeficiente de fricción estática…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.10 DINÁMICA HIBBELER 13.10 El embalaje tiene una masa de 80 kg y lo remolca una cadena dirigida siempre a 20° desde la horizontal, como se muestra. Si la magnitud de P se incrementa hasta que la grúa comienza a deslizarse, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.9 DINÁMICA HIBBELER 13.9 La masa de cada una de las tres barcazas es de 30 Mg, mientras que la del remolcador es de 12 Mg. Al remolcar las barcazas a 4 m/s con velocidad constante, el remolcador debe vencer la resistencia de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.8 DINÁMICA HIBBELER 13.8 Si el bloque A de 10 lb se desliza hacia abajo del plano a una velocidad constante cuando θ = 30°, determine su aceleración cuando θ = 45°. Solución: Solución 1: Canal   CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.7 DINÁMICA HIBBELER 13.7 La vagoneta viaja a 20 km/h cuando el acoplamiento del remolque en A falla. Si la masa del remolque es de 250 kg y recorre 45 m antes de detenerse, determine la fuerza horizontal constante F creada por la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.6 DINÁMICA HIBBELER 13.6 Los motores A y B tiran del cable con las aceleraciones mostradas. Determine la aceleración del embalaje C de 300 lb y la tensión desarrollada en el cable. Ignore la masa de las poleas. Solución: Solución 1: Canal  …

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.5 DINÁMICA HIBBELER 13.5 Si los bloques A y B de 10 kg y 6 kg de masa, respectivamente, se colocan sobre el plano inclinado y se sueltan, determine la fuerza desarrollada en el eslabón. Los coeficientes de fricción cinética entre los bloques…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.4 DINÁMICA HIBBELER 13.4 El camión de 2 Mg viaja a 15 km/s cuando se aplican los frenos en todas las ruedas, lo que hace que patine una distancia de 10 m antes de detenerse. Determine la fuerza horizontal constante desarrollada en el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.3 DINÁMICA HIBBELER 13.3 El tren de 160 Mg parte del punto de reposo y comienza a subir la pendiente como se muestra. Si la máquina ejerce una fuerza de tracción F de 1/8 del peso del tren, determine su rapidez cuando haya…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.2 DINÁMICA HIBBELER 13.2 El tren de 160 Mg viaja con una rapidez de 80 km/h cuando comienza a subir la pendiente. Si la máquina ejerce una fuerza de tracción F de 1/20 del peso del tren y la resistencia al rodamiento FD…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 13.1 DINÁMICA HIBBELER 13.1 La pieza fundida tiene una masa de 3 Mg. Suspendida en una posición vertical e inicialmente en reposo, se le imprime una rapidez de levantamiento de 200 mm/s en 0.3 s por medio del gancho de una grúa H.…