Capítulo 17: Cinética plana de un cuerpo rígido: fuerza y aceleración

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.123 DINÁMICA HIBBELER 17.123 El tubo de drenaje de concreto de 500 kg tiene un radio medio de 0.5 m. Si la aceleración del camión es de 3 m/s2, determine la aceleración angular del tubo. Suponga que éste no se desliza sobre la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.122 DINÁMICA HIBBELER 17.122 La rueda de 75 kg tiene un radio de giro con respecto a su centro de masa de kG = 375 mm. Si se somete a un par de torsión de M = 150 N • m, determine su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.121 DINÁMICA HIBBELER 17.121 La rueda de 75 kg tiene un radio de giro con respecto a su centro de masa de kG = 375 mm. Si se somete a un par de torsión de M = 100 N • m, determine su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.120 DINÁMICA HIBBELER 17.120 Si el camión acelera a una tasa constante de 6 m/s2, a partir del punto de reposo, determine la aceleración angular inicial de la escalera de 20 kg. Ésta puede considerarse como una barra esbelta uniforme. El apoyo en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.119 DINÁMICA HIBBELER 17.119 El carrete tiene una masa de 100 kg y un radio de giro de kG = 200 mm con respecto a su centro de masa G. Si se aplica una fuerza vertical P = 500 N al cable, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.118 DINÁMICA HIBBELER 17.118 El carrete tiene una masa de 100 kg y un radio de giro de kG = 200 mm con respecto a su centro de masa G. Si se aplica una fuerza vertical P = 200 N al cable, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.117 DINÁMICA HIBBELER 17.117 La placa cuadrada de 20 kg está conectada por medio de un pasador al collarín de 5 kg. Determine la aceleración angular inicial de éste cuando se le aplica P = 100 N se aplica al collarín. En principio,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.116 DINÁMICA HIBBELER 17.116 La placa cuadrada de 20 kg está conectada por medio de un pasador al collarín de 5 kg. Determine la aceleración angular inicial de la placa cuando P = 100 N se aplica al collarín. En principio, la placa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.115 DINÁMICA HIBBELER 17.115 Determine el coeficiente de fricción estática entre el disco y la superficie en el problema 17-114 de modo que el disco ruede sin deslizarse. Ignore la masa de las poleas.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.114 DINÁMICA HIBBELER 17.114 El disco A de 20 kg está sujeto al bloque B de 10 kg por medio del sistema de cable y polea que se ilustra. Si el disco rueda sin deslizarse, determine su aceleración angular y la aceleración del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.113 DINÁMICA HIBBELER 17.113 Resuelva el problema 17-112 sin la barra. Los coeficientes de fricción estática y cinética entre el disco y el plano inclinado son µs = 0.15 y µk = 0.1, respectivamente. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.112 DINÁMICA HIBBELER 17.112 El ensamble se compone de un disco de 8 kg y una barra de 10 kg la cual está conectada por medio de un pasador al disco. Si el sistema se pone en movimiento desde el punto de reposo,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.111 DINÁMICA HIBBELER 17.111 El cilindro de 15 lb está inicialmente en reposo sobre una placa de 5 lb. Si se aplica un momento de par M = 40 lb • pie al cilindro, determine su aceleración angular y el tiempo requerido para…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.110 DINÁMICA HIBBELER 17.110 El buque pesa 4(106) lb y su centro de gravedad está en G. Se utilizan dos remolcadores cuyo peso se ignora para hacerlo virar. Si cada remolcador lo empuja con una fuerza T = 2000 lb, determine la aceleración…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.109 DINÁMICA HIBBELER 17.109 Resuelva el problema 17-108 en el supuesto de que el rodillo A es reemplazado por el bloque corredizo cuya masa se ignora. El coeficiente de fricción cinética entre el bloque y la corredera es µk = 0.2. Ignore la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.108 DINÁMICA HIBBELER 17.108 Una barra pesa 10 lb y está sujeta a un rodillo por medio de un pasador en A el cual rueda sobre una corredera horizontal. Si la barra originalmente está en reposo y se aplica una fuerza horizontal F…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.107 DINÁMICA HIBBELER 17.107 El camión transporta el carrete que pesa 200 lb y cuyo radio de giro es kG = 2 pies. Determine la aceleración angular del carrete si no está sujeto al camión y éste comienza a acelerar a 5 pies/s2.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.106 DINÁMICA HIBBELER 17.106 El camión transporta el carrete que pesa 500 lb y cuyo radio de giro es kG = 2 pies. Determine la aceleración angular del carrete si no está sujeto al camión y éste comienza a acelerar a 3 pies/s2.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.105 DINÁMICA HIBBELER 17.105 El carrete tiene una masa de 100 kg y un radio de giro de kG = 0.3 m. Si los coeficientes de fricción estática y cinética en A son µs = 0.2 y µk = 0.15, respectivamente, determine su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.104 DINÁMICA HIBBELER 17.104 Resuelva el problema 17-103 si la cuerda y la fuerza P = 50 N están dirigidas verticalmente hacia arriba. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN ¿Te sirvió el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.103 DINÁMICA HIBBELER 17.103 El carrete tiene una masa de 100 kg y un radio de giro de kG = 0.3 m. Si los coeficientes de fricción estática y cinética en A son µs = 0.2 y µk = 0.15, respectivamente, determine su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.102 DINÁMICA HIBBELER 17.102 Resuelva el problema 17-101 si µs = 0.6 y µk = 0.45.  Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio? Compártelo ¿Tienes Dudas u otra solución…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.101 DINÁMICA HIBBELER 17.101 La podadora de césped tiene una masa de 80 kg y un radio de giro kG = 0.175 m. Si se le empuja hacia delante con una fuerza de 200 N cuando la manivela está a 45°, determine su…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.100 DINÁMICA HIBBELER 17.100 El tubo de drenaje rueda con una velocidad angular de ω = 0.5 rad/s, cuando el hombre está en la posición que se muestra. En este instante el centro de gravedad del tubo y el hombre se encuentra en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.99 DINÁMICA HIBBELER 17.99 Dos hombres ejercen fuerzas verticales constantes de 40 lb y 30 lb en los extremos A y B de un tablón que pesa 50 lb. Si éste originalmente está en reposo en la posición horizontal, determine la aceleración inicial…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.98 DINÁMICA HIBBELER 17.98 La llanta pesa 30 lb y su radio de giro es kG = 0.6 pie. Si los coeficientes de fricción estática y cinética entre la rueda y el plano son µs = 0.2 y µk = 0.15, determine el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.97 DINÁMICA HIBBELER 17.97 La llanta pesa 30 lb y su radio de giro es kG = 0.6 pie. Si los coeficientes de fricción estática y cinética entre la rueda y el plano son µs = 0.2 y µk = 0.15, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.96 DINÁMICA HIBBELER 17.96 La rueda de 75 kg tiene un radio de giro con respecto al eje z de kz = 150 mm. Si la banda cuya masa se ignora se somete a una fuerza P = 150 N, determine la aceleración…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.95 DINÁMICA HIBBELER 17.95 El cohete se compone de la sección principal A de 10 Mg de masa con su centro de masa en GA. Los dos cohetes aceleradores gemelos B y C tienen una masa de 2 Mg cada uno con centros…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.94 DINÁMICA HIBBELER 17.94 El tablón de 50 lb está suspendido de las cuerdas C y D. Si éstas se someten a fuerzas constantes de 30 lb y 45 lb, respectivamente, determine la aceleración inicial del centro del tablón y la aceleración angular…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.93 DINÁMICA HIBBELER 17.93 El disco semicircular de 10 kg de masa gira a ω = 4 rad/s cuando θ = 60°. Si el coeficiente de fricción estática en A es µs = 0.5, determine si el disco se desliza en este instante.…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.92 DINÁMICA HIBBELER 17.92 El disco semicircular de 10 kg gira a ω = 4 rad/s cuando θ = 60°. Determine las fuerzas normal y de fricción que ejerce en el suelo en A en este instante. Suponga que el disco no se…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.91 DINÁMICA HIBBELER 17.91 Si un disco rueda sin deslizarse sobre una superficie horizontal, demuestre que cuando se suman los momentos con respecto al centro instantáneo de velocidad cero, CI, es posible utilizar la ecuación de momento ∑MCI = ICIα, donde ICI representa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.90 DINÁMICA HIBBELER 17.90 La cuerda se enrolla alrededor del núcleo interno del carrete. Si se cuelga un bloque B de 5 lb de la cuerda y se suelta del punto de reposo, determine la velocidad angular del carrete cuando t = 3…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.89 DINÁMICA HIBBELER 17.89 Un rollo de papel de 17 kg, originalmente en reposo, está soportado por la ménsula AB. Si el rollo está apoyado en la pared donde el coeficiente de fricción cinética es µC = 0.3 y se aplica una fuerza…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.88 DINÁMICA HIBBELER 17.88 El disco D gira a una velocidad angular constante en el sentido de las manecillas del reloj de 30 rad/s. El disco E pesa 60 lb e inicialmente está en reposo cuando se pone en contacto con D. Determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.87 DINÁMICA HIBBELER 17.87 El tambor pesa 50 lb y su radio de giro es kA = 0.4 pie. Una cadena de 35 pies de largo de 2 lb/pie se enrolla alrededor de la superficie externa del tambor de modo que un tramo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.86 DINÁMICA HIBBELER 17.86 En principio, el cilindro de 5 kg está en reposo cuando se le coloca en contacto con la pared B y el rotor A. Si el rotor mantiene siempre una velocidad angular constante en el sentido de las manecillas…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.85 DINÁMICA HIBBELER 17.85 El volante de 50 kg tiene un radio de giro con respecto a su centro de masa de kO = 250 mm. Gira a una velocidad angular constante de 1200 rev/min antes de aplicar el freno. Si el coeficiente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.84 DINÁMICA HIBBELER 17.84 El volante de 50 kg tiene un radio de giro con respecto a su centro de masa de kO = 250 mm. Gira a una velocidad angular constante de 1200 rev/min antes de aplicar el freno. Si el coeficiente…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.83 DINÁMICA HIBBELER 17.83 En el instante que se muestra, dos fuerzas actúan en la barra de 30 lb la cual está sujeta por medio de un pasador en O. Determine la magnitud de la fuerza F y la aceleración angular inicial de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.82 DINÁMICA HIBBELER 17.82 La viga uniforme de 50 kg (barra esbelta) descansa en el suelo cuando el hombre ejerce una fuerza de F = 300 N en la cuerda, la cual pasa sobre una clavija lisa en C. Determine la aceleración angular…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.81 DINÁMICA HIBBELER 17.81 La masa del disco es de 20 kg y en principio gira en el extremo del puntal a una velocidad angular de ω = 60 rad/s. Si luego se coloca contra la pared, donde el coeficiente de fricción cinética…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.80 DINÁMICA HIBBELER 17.80 La manguera está enrollada en espiral en el carrete y es jalada de éste por una fuerza horizontal de P = 200 N. Determine la aceleración angular del carrete después de que ha realizado 2 revoluciones. En principio, el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.79 DINÁMICA HIBBELER 17.79 Si el soporte B se retira de repente, determine los componentes horizontal y vertical de la reacción que el pasador A ejerce en la barra ACB. Los segmentos AC y CB pesan 10 lb cada uno. Solución: Solución 1:…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.78 DINÁMICA HIBBELER 17.78 El péndulo de 100 kg tiene un centro de masa en G y un radio de giro con respecto a G de kG = 250 mm. Determine las componentes horizontal y vertical de la reacción producida por el pasador…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.77 DINÁMICA HIBBELER 17.77 El péndulo de 100 kg tiene un centro de masa en G y un radio de giro con respecto a G de kG = 250 mm. Determine las componentes horizontal y vertical de la reacción producida por el pasador…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.76 DINÁMICA HIBBELER 17.76 La barra esbelta de longitud L y masa m se suelta desde el punto de reposo cuando θ = 0°. Determine en función de θ las fuerzas normal y de fricción ejercidas por el borde en A a medida…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.75 DINÁMICA HIBBELER 17.75 Determine la aceleración angular del trampolín de 25 kg y las componentes horizontal y vertical de la reacción en el pasador A en el momento en que el clavadista salta. Suponga que el trampolín es uniforme y rígido y…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 17.74 DINÁMICA HIBBELER 17.74 La barra esbelta uniforme tiene una masa de 9 kg. Si el resorte no está estirado cuando θ = 0°, determine la magnitud de la fuerza de reacción ejercida en la barra por el pasador A cuando θ =…