Download - Trabajo de Una Fuerza
![Page 1: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/1.jpg)
TRABAJO DE UNA FUERZA
F14.4. El dragster de 1.8Mg se desplaza a 125 m/s cuando el motor se apaga y el paracaídas se
abre. Si la fuerza de frenado del paracaídas puede ser representada de forma aproximada por la
gráfica. Determine la rapidez de dragster cuando ha recorrido 400m.
![Page 2: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/2.jpg)
F14.6. al collarín de 5 lb lo jala por una cuerda que pasa alrededor de una pequeña clavija en C.
Si la cuerda se somete a una fuerza constante F = 10lb y el collarín está en reposo cuando está en
A. determine su rapidez cuando llega a B. ignore la friccion.
![Page 3: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/3.jpg)
14.1. Un embalaje de 1500 lb se jala a lo largo del suelo a una rapidez constante durante una
distancia de 25 pies por medio de un cable que forma un ángulo de con la horizontal.
Determine la tensión en el cable y el trabajo realizado por esta fuerza. El coeficiente de friccion
cinética entre el suelo y el embalaje es μk = 0.55.
Datos
W = 1500lb
S =25 ft
T =?
μk = 0.55
Solución
![Page 4: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/4.jpg)
14.10. La velocidad del automóvil es v= 100Km/h cuando el conductor ve un obstáculo frente al
automóvil cuya masa es de 2 Mg. Le toma 0.75 s para reaccionar y aplicar los frenos, lo que hace
que el automóvil patine. Determine la distancia que el automóvil recorre antes de detenerse. El
coeficiente de friccion cinética entre las llantas y la carretera es μk = 0.25
Datos:
V= 100Km/h
m = 2 Mg
t = 0.75s
μk = 0.25
s =?
Solución
μk.N (0.25) (19620) =4905N
s =157.31m
s^=v.t
s^= (27.78)(0.75) = 20.83m
s= s + s^
![Page 5: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/5.jpg)
POTENCIA Y EFICIENCIA
F14.7 si la superficie de contacto entre el bloque de 20 kg el suelo es lisa, determine la potencia
de la fuerza F cuando t=4 s. En un principio, el bloque está en reposo.
Datos:
m = 20kg
P = ? ; t = 4 s
Vo = 0
Solucion
P= 115.2 lb.ft/s
![Page 6: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/6.jpg)
F14.9 si el motor enrolla el cable a una rapidez constante de v= 3pies/s. Determine la potencia
suministrada al motor. La carga pesa 100lb y la eficiencia del motor es E = 0.8. Ignore la masa
de las poleas.
Datos:
P =?
W =100lb
V = 3 ft/s
ϵ = 0.8
ϵ = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
Solución
ϵ = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
Psal = (0.8) (300)
Psal = 375 lb.ft/s
![Page 7: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/7.jpg)
14.62. Un motor levanta un embalaje de 60 kg a una velocidad constante hasta una altura h = 5m
en 2s. Si la potencia indicada del motor es de 3,2 kW. Determine la eficiencia del motor.
Datos:
m= 60kg
v= cte. a = 0
h= 5m
P= 3.2kw
ϵ =?
Solución
V=
dt.v=ds
∫
∫
V=
F=
ϵ = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
ϵ = 7
![Page 8: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/8.jpg)
14.71. Al embalaje de 50 kg lo jala hacia arriba en el plano inclinado de 30 el sistema de polea y
motor M. si el embalaje comienza a moverse desde el punto de reposo y mediante una
aceleración constante alcanza una rapidez de 4 m/s, después de recorrer 8m a lo largo del plano.
Determine la potencia que debe suministrarse al motor en el instante en que el cable se ha
μk = 0.3. la movido 8m. si el coeficiente de fricción cinética entre el plano y el embalaje es
eficiencia del motor es de 0.74.
Datos:
M=50kg
Vo =0
a=cte.
V= 4m/s
ϵ =0.74
μk = 0.3
ϵ = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑑𝑎
a= 1m/s Pentr. =1595.91 watt
![Page 9: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/9.jpg)
FUERZAS CONSERVADORAS Y ENERGIA POTENCIAL
CONSERVACION DE LA ENERGIA
F14.16. El collarín de 5lb se suelta del punto de reposo en A y se desliza a lo largo de la guía
libre de fricción. Determine la rapidez del collarín cuando choca con el tope B. la longitud no
alargada del resorte es de 0.5 pies
Datos:
W = 5lb
Xo =0.5 ft
Solución
= 0
. 2.5−0.52=8 ��.��/�
0 + 8 =
√
= -12.5
![Page 10: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/10.jpg)
F14.18. el collarín C de 4kg tiene una velocidad de va = 2m/s cuando está en A. si la barra guía
es lisa. Determine la rapidez del collarín cuando está en B. la longitud no alargada del resorte es
Lo = 0.2m.
Datos:
m = 4kg
Xo =0.2 m
Solución
= 0 8J+ 2J =
√
1.976 m/s
√
= -15.696 J
![Page 11: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/11.jpg)
14.82. El resorte no está alargado cuando s = 1 y el bloque de 15kg se suelta del reposo en esta
posición. Determine la rapidez del bloque cuando s = 3m. El resorte permanece horizontal
durante el movimiento y las superficies de contacto entre el bloque y el plano inclinado son lisas.
Datos = 15kg
s= 1m
Vo = 0
s = 3m
Solución
= 0
= 0
= 0
0 + 0 =
√
7
2.15 m/s
= -147.15 J
![Page 12: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/12.jpg)
14.91. El dispositivo de resorte dispara la bola de 0.5 lb. Determine la rigidez mínima k
requerida para dispararla a una distancia máxima s = 30pulg hacia arriba del plano después de
que el resorte comprime 3 pulg y la bola se dispara desde el punto de reposo. Las cuatro cuerdas
C y la placa P mantienen el resorte comprimido 2 pulg cuando no hay carga en la placa.
Datos:
W = 0.5 lb
K =?
S = 30in
4 cuerdas
Xo = 2in
Solución
= 0
= 0 0 + = 0 + +
= 0.625ft.lg
= 0.625ft.lg/
k = 8.57 lb/ft
= 0
![Page 13: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/13.jpg)
CINETICA DE UNA PARTICULA
PRINCIPIO DE IMPULSO Y CANTIDAD DE MOVIMIENTO
F15.4. Las ruedas del automóvil de 1.5 Mg generan la fuerza de tracción F descrita por la
gráfica. Si el automóvil arranca desde el punto de reposo. Determine rapidez cuando t = 6s.
![Page 14: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/14.jpg)
F15.6. El bloque de 10lb A alcanza una velocidad de 1 pie/s en 5 segundos, a partir del punto de
reposo. Determine la tensión en la cuerda y el coeficiente de friccion cinética entre el bloque A y
el plano horizontal. Ignore el peso de la polea. El bloque B pesa 8lb.
![Page 15: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/15.jpg)
15.11. El pequeño bloque de 20 lb está colocado sobre el plano inclinado y sometido a fuerzas de
6lb y 15lb que actúan paralelas a los bordes AB y AC respectivamente. Si en un principio el
bloque esta en reposo. Determine su rapidez cuando t = 3s. El coeficiente de friccion cinética
entre el bloque y el plano es μk = 0.2.
![Page 16: Trabajo de Una Fuerza](https://reader030.vdocuments.pub/reader030/viewer/2022033001/55cf99f9550346d0339ff798/html5/thumbnails/16.jpg)
15.20. Determine la velocidad de cada bloque 2s después de que los bloques se sueltan del punto
de reposo. Ignore la masa de las poleas y la cuerda.