solucionario del parcial
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8/16/2019 Solucionario Del Parcial
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U
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA
1. Durante el ensayo de tensión de una probeta de
obre de di!"etro # de pul$ada y 1% " delon$itud se obtu&ieron deter"inados datos.
Deter"inar'a( El "ódulo de elastiidad del "aterialb( Alar$a"iento )ue e*peri"enta una barra il+ndria de
, pul$adas y -% " de lon$itud del "is"o "aterial alapliar en sus e*tre"os una ar$a de %%%% N/suponiendo )ue no 0aya superado el l+"ite deelastiidad.
roedi"iento'
a(
Cargaaxial (N)
( ) L cm∆ σ
esfuerzo
ξ
deformaciónunitaria
Y
módulode
elasticidad
0 % % % 28000 %/%%1 -31,4%% %/%%%1 114, 21·10
12500 %/%%, 54-6-,% %/%%%, 113,94·10
18000 %/%%3 17,%534%
%
%/%%%3 114,05·10
25000 %/%%3 1563,%%
%/%%%7 114,38·10
Módulo prom=¿
b(
53.5·10
F L FLY L m
A L YA
−∆= → ∆ = =
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SOLUCION'
a( Ballare"os el entro de "asa del siste"a'
En el eje x En el eje y
X CM SISTE= X 1 CM A 1+ X 2 CM A 2
A 1+ A 2 Y CMSISTE=
Y 1CM A 1+Y 2CM A 2
A1+ A2
o"ando o"o re8erenia el punto o para 0allar el entro de
"asa del siste"a.
X 1=4 π 3 a
y1=4 π 3 b
Son sus entros de "asa para poder 0allar en uanto a laelipse'
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Balla"os el entro de "asa para poder 0allar el entro de"asa del siste"a.
x2=b
3
y2=−h
3
Ree"plaando para 0allar el C." del siste"a.
X CM SISTE= X 1 CM A 1+ X 2 CM A 2
A 1+ A 2
X CM SISTE=
4 π 3 x 5 ( π
4 x54 )+
53 (
6 x 52 )
π 4 x5
4+6 x5
2
=1.242m
Y CMSISTE=Y
1CM A 1+Y 2CM A 2
A1+ A2
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X CM SISTE=
4 π
3 x 4 ( π 4 x 5
4 )+−63 (
6 x 5
2 )π 4 x 5
4+6 x 5
2
=−0.44m
I 0.1= I c. m1+( A1 siste)d
2
I 0.2= I c. m 2+( A 2 siste )d2
d=4.609
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I 0.1=πx 5 x 3
3
36+5 π (d )2=333.65
I 0.2=πx 3 x 5
3
36+15d2=351.48
I R sistema=685.13
b(
−mgRsiϴ= I . !
−(8)(9.8)(4.61)sinϴ=685.13 . !
0=d2ϴ
d t 2 (685.13) 3-1.717=?(
(
T =2 π √ I rmgd
=2 (3.14 )√ 685.15
9 (9.8 ) (4 )=8.139 seg
3. Una uerda &ibra de auerdo on la euaión'
y ( x "t )=5 se (π 3
x )cos (40 πt )( x e metros y t e s )
a( Ballar la a"plitud y &eloidad en 8ase de las ondasuya superposiión puede dar lu$ar a di0a &ibraión
b( Distania entre nodos
( Veloidad de una part+ula de la uerda situada en x=1.5 m y t =9/8 s
roedi"iento'
a( Euaión de la onda estaionaria'
Y =2 A sin(#x)cos($t )
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Euaión de la onda )ue da lu$ar a la &ibraión'
Y = A sin (#x−$t )
A=5 /2=2,5 m
% =$/# =40 π /π /3=120m/s
b( Distania entre nodos '
&/2=3 m
( ara 0allar la &eloidad deri&a"os la euaión de laonda estaionaria'
'
't sin(
πx3 )cos (40 πt ) :2 .40 π
40πt ¿¿
(πx
3)sin ¿
sin ¿
En x=1.5m y t =9/8 s
'
't sin(
πx3 )cos (40 πt ) : 0 ms
7. Se tiene un sub"arino donde la parte il+ndria esde 1%% " de lar$o y ,% " de di!"etro/ la partetrian$ular es e)uil!tero =ono(/ la otra aparte esse"ies8era/ si tiene un espesor de 1. de pul$ada
de plan0a de aero = (=7.8 gcm3 (/ si se )uiere )ue el
sub"arino &iaFe a -% " de pro8undidad/ )uH0ar+a/ u!nto de a$ua neesitar+a
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roedi"iento'
%total=% coo+% cilidro+% semies)era
π /3.102.10 * 3+π .102.100+2/3 . π . R 3
1813.799+31415.926+2094.395=35324.121 m3
%olumeiterior :
π 3
(10−0.0381 ) 2(10√ 3 + 0.0381 )+π (10−0.0381 ) 2.100+2/3. π .(10−0.0381)3=35043.585 m3
% agua+% aire=35043.585 m3
%olume del acero=280.535m3
35324.121 x (agua x g=g ( (aire x%aire+ (aire x%aire+ (acero x %acero)
35324.121 x 1000=1.26 x (35043.585−%agua)+1000 x %agua+7.8 x 10 3 x 280.535
%agua=33133.541
. Un $eólo$o de la UNI est! 0aiendo unae*ploraión/ se a"bulle en un r+o de la sel&a donde
la &eloidad del sonido es 1650m
s / y on su "artillo
de punta irular de 1 pul$ada de radio $olpea por -"inutos on una 8uera de 344%% dinasJ despuHs setraslada a otro a"biente donde trabaFa por 6%
"inutos y soporta una potenia sonora de 100$att
en 5 0et!reas de !rea. Si el resto de tie"po lo
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0ae a"inando/ )uH dosis de ruido soporta eltrabaFador "inero Este trabaFador est! enondiiones sonoras adeuadas Calule y"enione )uH o"entarios 0ar+a.
Datos' dosis=100(C
1
T 1+
C 2
T 2+,)
Donde'
C' el tie"po )ue un trabaFador est! e*puesto a ada ni&elsonoro.
' el tie"po de e*posiión per"itido.
Ni!el de ruido en laEscala de "onderación
#$%
&iem"o de Ex"osición'ximo en una jornada
laoral
82 decieles 1- horas /d-a
85 decieles 4 horas /d-a
88 decieles 7 horas/d-a
*0 decieles1
1
2 horas /d-a
100 decieles 14
horas/d-a
roedi"iento'
ara el a"biente =1(K
soido=1650 ms
1∈¿¿¿
/rea=π ¿
)uer0a=38800 dias=38800 (10−5 1 )=388 2 10−3 1
tiempo=6mi
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ara el a"biente =,(K
tiempo=70mi
potecia=100 $att
/rea=9 hect/reas=9 2104 m2
Entones se proede a alular las intensidades para a"bosasos'
I 1= p
2
2 ( 3 ) ( soido)=
4 2
A2 2
1
2 ( 3 ) ( soido)
I 1= (388210
−3
1 )
2
(2.02683210−3m2)2 2
1
2(1000 #g
m3)(1650 m
s )
I 1=0.01110490541,=0.0111
$atts
m2
I 2= 5 A=
100 $att
9 2104
m2=11.11 210−4
A0ora para ada intensidad/ alular el ni&el sonoro'
6 1=10log 0.0111
10−12
=100.45 100
6 2=10log 11.112 10
−4
10−12 =90.45 90
Entones la dosis ser!'
dosis=100( 615
+ 7090 )=117.78
El trabaFador si est! en ondiiones sonoras adeuadas/ ya)ue no e*ede el tie"po de e*posiión per"itido.
ERO LA DOSIS NO ES ADECUADA