Capítulo 22: Vibraciones

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.77 DINÁMICA HIBBELER 22.77 Trace el circuito eléctrico equivalente al sistema mecánico que se muestra. Determine la ecuación diferencial que describe la carga q en el circuito. 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 22.76 DINÁMICA HIBBELER 22.76 Trace el circuito eléctrico equivalente al sistema mecánico que se muestra. ¿Cuál es la ecuación diferencial que describe la carga q en el circuito? 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 22.75 DINÁMICA HIBBELER 22.75 Determine la ecuación diferencial de movimiento del sistema vibratorio amortiguado que se muestra. ¿Qué tipo de movimiento ocurre? Considere k = 100 N/m, c = 200 N • s/m, m = 25 kg. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.74 DINÁMICA HIBBELER 22.74 Trace el circuito eléctrico equivalente al sistema mecánico que se muestra. Determine la ecuación diferencial que describe la carga q en el circuito. 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 22.73 DINÁMICA HIBBELER 22.73 Determine la velocidad angular del volante del problema 22-71 que producirá una amplitud de vibración de 0.25 pulg. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA HIBBELER 12 EDICIÓN ¿Te sirvió el ejercicio?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.72 DINÁMICA HIBBELER 22.72 ¿Cuál será la amplitud de la vibración de estado continuo del motor del problema 22-71 si la velocidad angular del volante es de 20 rad/s? Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO ESTÁTICA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.71 DINÁMICA HIBBELER 22.71 El motor eléctrico hace girar un volante excéntrico, el cual equivale a un peso desbalanceado de 0.25 lb situado a 10 pulg del eje de rotación. Si la deflexión estática de la viga es de 1 pulg a causa…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.70 DINÁMICA HIBBELER 22.70 Con un modelo de bloque y resorte, como el de la figura 22-13a, pero suspendido en posición vertical y sometido a un desplazamiento periódico de su soporte de δ = δ0 cos ω0t, determine la ecuación de movimiento del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.69 DINÁMICA HIBBELER 22.69 El disco circular de 4 kg está unido a tres resortes, cada uno de los cuales tiene una rigidez k = 180 N/m. Si el disco se sumerge en un fluido y se le imprime una velocidad hacia abajo…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.68 DINÁMICA HIBBELER 22.68 Determine la ecuación diferencial de movimiento para el sistema vibratorio amortiguado que se muestra. ¿Qué tipo de movimiento ocurre? 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 22.67 DINÁMICA HIBBELER 22.67 Se une un peso de 4 lb a un resorte cuya rigidez es k = 10 lb/pie. El peso es jalado hacia abajo una distancia de 4 pulg y se libra del reposo. Si el soporte se mueve con…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.66 DINÁMICA HIBBELER 22.66 Un bloque de 7 kg de masa está suspendido de un resorte que tiene una rigidez k = 600 N/m. Si al bloque se le imparte una velocidad hacia arriba de 0.6 m/s a partir de su posición cuando…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.65 DINÁMICA HIBBELER 22.65 La barra pesa 6 lb, la rigidez del resorte es de k = 8 lb/pie y el amortiguador tiene un coeficiente de amortiguación c = 60 lb • s/pie; determine la ecuación diferencial que describe el movimiento en función…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.64 DINÁMICA HIBBELER 22.64 El pequeño bloque en A tiene una masa de 4 kg y está montado en la barra acodada de masa insignificante. Si el rotor B crea movimiento armónico δB = (0.1 cos 15t) m, donde t está en segundos,…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.63 DINÁMICA HIBBELER 22.63 El bloque, con un peso de 15 lb, se sumerge en un líquido de modo que la fuerza de amortiguación que actúa en el bloque tenga una magnitud de F = (0.8|v|) lb, donde v es la velocidad del…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.62 DINÁMICA HIBBELER 22.62 Si el bloque de 30 kg se somete a una fuerza periódica de P = (300 sen 5t) N, k = 1500 N/m y c = 300 N • s/m, determine la ecuación que describe la vibración de estado…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.61 DINÁMICA HIBBELER 22.61 Si el amortiguador tiene un coeficiente de amortiguación de c = 50 N • s/m, y la rigidez del resorte es de k = 600 N/m, demuestre que el sistema está subamortiguado y luego determine el periodo de oscilación…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.60 DINÁMICA HIBBELER 22.60 Determine la ecuación diferencial para oscilaciones pequeñas en función de θ para la barra uniforme de masa m. Además, demuestre que si c < √mk/2, entonces el sistema permanece subamortiguado. La barra está en una posición horizontal cuando está…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.59 DINÁMICA HIBBELER 22.59 El sistema de resortes está conectado a un cruceta que oscila verticalmente cuando la rueda gira a una velocidad angular constante de ω = 5 rad/s. Si la amplitud de la vibración de estado continuo es de 400 mm…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.58 DINÁMICA HIBBELER 22.58 El sistema de resortes está conectado a un cruceta que oscila verticalmente cuando la rueda gira a una velocidad angular constante de ω. Si la amplitud de la vibración de estado continuo es de 400 mm y cada uno…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.57 DINÁMICA HIBBELER 22.57 Dos amortiguadores idénticos se disponen paralelos entre sí, como se muestra. Demuestre que si el coeficiente de amortiguación c < √mk , entonces el bloque de masa m vibrará como un sistema subamortiguado. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.56 DINÁMICA HIBBELER 22.56 Se observa que dos amplitudes sucesivas de un sistema vibratorio subamortiguado de resorte-bloque son de 100 mm y 75 mm. Determine el coeficiente de amortiguación del sistema. El bloque tiene una masa de 10 kg y el resorte tiene…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.55 DINÁMICA HIBBELER 22.55 El movimiento de un sistema subamortiguado puede ser descrito por la gráfica que aparece en la figura 20-16. Demuestre que la relación entre dos picos de vibración sucesivos está dada por ln(xn/xn+1) = 2π(c/cc)/√1-(c/cc)2 , donde c/cc es el…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.54 DINÁMICA HIBBELER 22.54 La barra uniforme tiene una masa de m. Si en ella actúa una fuerza periódica F = F0 sen ωt, determine la amplitud de la vibración de estado continuo. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.53 DINÁMICA HIBBELER 22.53 Determine el factor de amplificación de la combinación de bloque, resorte y amortiguador del problema 22-52. 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 22.52 DINÁMICA HIBBELER 22.52 Un bloque de 7 lb está suspendido de un resorte que tiene una rigidez de k = 75 lb/pie. Al soporte al cual está conectado el resorte se le imprime un movimiento armónico, el cual puede ser expresado como…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.51 DINÁMICA HIBBELER 22.51 ¿Cuál será la amplitud de la vibración de estado continuo del ventilador del problema 22-50 si la velocidad angular de sus aspas es de 18 rad/s? Sugerencia: consulte la primera parte del ejemplo 22.8. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.50 DINÁMICA HIBBELER 22.50 El ventilador tiene una masa de 25 kg y está fijo en el extremo de una viga horizontal de masa insignificante. Las aspas del ventilador están montadas excéntricamente en la flecha de modo que equivalen a una masa desbalanceada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.49 DINÁMICA HIBBELER 22.49 El ventilador tiene una masa de 25 kg y está fijo en el extremo de una viga horizontal de masa insignificante. Las aspas del ventilador están montadas excéntricamente en la flecha de modo que equivalen a una masa desbalanceada…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.48 DINÁMICA HIBBELER 22.48 El motor eléctrico tiene una masa de 50 kg y está sostenido por cuatro resortes que tienen una rigidez de 100 N/m. Si el motor hace girar un disco D el cual está montado excéntricamente a 20 mm de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.47 DINÁMICA HIBBELER 22.47 Se suspende un bloque de 5 kg de un resorte que tiene una rigidez de 300 N/m. Si en el bloque actúa una fuerza periódica vertical F = (7 sen 8t) N, donde t está en segundos, determine la…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.46 DINÁMICA HIBBELER 22.46 El bloque de 30 lb está unido a dos resortes con rigidez de 10 lb/pie. Una fuerza periódica F = (8 cos 3t) lb, donde t está en segundos, se aplica al bloque. Determine la rapidez máxima del bloque…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.45 DINÁMICA HIBBELER 22.45 El resorte que se muestra se alarga 6 pulg cuando se carga con un peso de 50 lb. Determine la ecuación que describe la posición del peso como una función del tiempo si el peso es jalado 4 pulg…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.44 DINÁMICA HIBBELER 22.44 Un bloque de 0.8 kg de masa se suspende de un resorte cuya rigidez es de 120 N/m. Si un amortiguador genera una fuerza de amortiguación de 2.5 N cuando la velocidad del bloque es de 0.2 m/s, determine…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.43 DINÁMICA HIBBELER 22.43 Si el bloque se somete a la fuerza periódica F = F0 cos ωt, demuestre que la ecuación diferencial de movimiento es Y + (k/m) y = (F0/m) cos ωT, donde y se mide con respecto a la posición…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.42 DINÁMICA HIBBELER 22.42 Si el modelo de bloque y resorte se somete a la fuerza periódica F = F0 cos ωt, demuestre que la ecuación diferencial de movimiento es x +  (k/m)x = (F0/m) cos ωt, donde x se mide con respecto…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.41 DINÁMICA HIBBELER 22.41 La barra tiene una masa de 8 kg y está suspendida de dos resortes, de modo que cuando está en equilibrio los resortes forman un ángulo de 45° con la horizontal, como se muestra. Determine el periodo natural de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.40 DINÁMICA HIBBELER 22.40 El engrane de masa m tiene un radio de giro con respecto a su centro de masa O de kO. La rigidez de los resortes es k1 y k2, respectivamente, y no están alargados cuando el engrane está en…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.39 DINÁMICA HIBBELER 22.39 Determine la frecuencia de oscilación del cilindro de masa m cuando se tira de él hacia abajo y se deja libre. Ignore la masa de las poleas pequeñas. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.38 DINÁMICA HIBBELER 22.38 Determine la frecuencia de oscilación del cilindro de masa m cuando se tira de él hacia abajo y luego se deja libre. Ignore la masa de la polea. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.37 DINÁMICA HIBBELER 22.37 Un resorte torsional de rigidez k está conectado a una rueda de masa M. Si la rueda experimenta un pequeño desplazamiento angular de θ respecto del eje z, determine el periodo natural de oscilación. El radio de giro de…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.36 DINÁMICA HIBBELER 22.36 Sin un tornillo ajustable, A, el péndulo de 1.5 lb tiene un centro de gravedad en G. Si se requiere que oscile con un periodo de 1 s, determine la distancia a del pasador O al tornillo. El radio…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.35 DINÁMICA HIBBELER 22.35 Si la rueda experimenta un ligero desplazamiento angular de θ y se deja libre del reposo, se observa que oscila con un periodo natural de τ. Determine el radio de giro de la rueda con respecto a su centro…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.34 DINÁMICA HIBBELER 22.34 Determine el periodo natural de vibración del disco de masa m y radio r. Suponga que no se desliza sobre la superficie de contacto cuando oscila. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL LIBRO…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.33 DINÁMICA HIBBELER 22.33 Determine la ecuación diferencial de movimiento del carrete de 15 kg. Suponga que no se desliza en la superficie de contacto cuando oscila. El radio de giro del carrete con respecto a su centro de masa es kG =…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.32 DINÁMICA HIBBELER 22.32 La máquina tiene una masa m y está sostenida de manera uniforme por cuatro resortes, cada uno con rigidez k. Determine el periodo natural de vibración vertical. Solución: Solución 1: Canal CONSULTA AQUÍ OTROS EJERCICIOS RESUELTOS DEL SOLUCIONARIO DEL…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.31 DINÁMICA HIBBELER 22.31 Resuelva el problema 22-14 por medio de métodos de energía. 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 que agregar?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.30 DINÁMICA HIBBELER 22.30 Resuelva el problema 22-12 por medio de métodos de energía. 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 que agregar?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.29 DINÁMICA HIBBELER 22.29 Resuelva el problema 22-11 por medio de métodos de energía. 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 que agregar?…

SOLUCIÓN DE EJERCICIOS INGENIERÍA MECÁNICA – DINÁMICA HIBBELER 12 EDICIÓN SOLUCIÓN PROBLEMA 22.28 DINÁMICA HIBBELER 22.28 Resuelva el problema 22-10 por medio de métodos de energía. 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 que agregar?…