Problemas

Un avión a reacción de 9000 kg que lleva una velocidad de 800 km/h en vuelo horizontal admite aire a razón de 70 kg/s y lo expulsa con una velocidad de 600 m/s relativa al avión. a) Determinar la resistencia total debida al rozamiento con el aire; b) suponiendo que la resistencia es proporcional al cuadrado de la velocidad, hallar la velocidad de crucero en vuelo horizontal si se aumenta el flujo de aire a través del motor en un 10%.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un avión a reacción se lanza desde un portaviones a lo largo de su ángulo de catapulta en una distancia de 152.4 m con una aceleración constante relativa al portaviones. Si la velocidad necesaria respecto al aire medida en la dirección del eje del avión es de 180 nudos y si el portaviones se mueve con una velocidad constante de 35 nudos en contra del viento que sopla de proa con una velocidad de 25 nudos, determinar la aceleración mínima necesaria que debe tener el avión para que despegue al extremo de la pista. (1 nudo=1.852 km/h).

Problema de Cinemática de la Partícula.

Un avión comercial vuela sobre el Ecuador a una altura de 600 m y con una velocidad de 900 km/h respecto a un sistema fijo con centro en la tierra y en dirección Este. Una de las azafatas se pesa en una balanza de resorte precisa y de buena fidelidad. En el viaje de vuelta (en dirección Oeste) y cuando vuela sobre la misma población, la azafata vuelve a pesarse y descubre con horror que la balanza marca 0.5 kg más que en el viaje de ida. ¿Ha engordado la azafata o podemos atribuir la diferencia de medida a otras causas? ¿A cuáles? Hacer unos cálculos indicativos que justifiquen las respuestas anteriores calculando la masa real de la azafata.

Cuestion de Cinemática de la Partícula.

Un avión de propulsión a chorro que pesa 7000 kg consume 100 kg/s de aire y expulsa los gases a la atmósfera con una velocidad, relativa al avión, de 600 m/s. Si la resistencia total debida al rozamiento con el aire equivale a una fuerza de 2500 kp, calcular el ángulo de elevación α de manera que se mantenga la velocidad constante de 300 m/s.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un bloque de 2 kg está en reposo sobre un muelle de constante 400 N/m. Un bloque de 4 kg se mantiene sobre el bloque de 2 kg para que justamente lo toque, y en ese instante se suelta. Determinar: a) la máxima velocidad alcanzada por los bloques; b) la máxima fuerza ejercida sobre los bloques.

Problema de Trabajo y Energía.

Un bloque de 20 kg, inicialmente en reposo, se somete a la fuerza P cuyo módulo varía según el diagrama mostrado en la figura. Si el coeficiente de rozamiento entre el bloque y la superficie es de 0.25 calcular: a) la velocidad máxima alcanzada por el bloque; b) la velocidad del bloque en el instante t=1.5 s.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Un bloque de 35 kg está sujeto por el dispositivo de la figura. Si se desplaza verticalmente el bloque desde su posición de equilibrio hacia abajo y se suelta calcular: a) el período y la frecuencia del movimiento resultante; b) la velocidad y aceleración máximas del bloque si la amplitud del movimiento es de 20 mm.

Problema de Movimiento Oscilatorio.

Un bloque de 5 kg comienza a subir por un plano inclinado 30^o con una velocidad inicial de 20 m/s. a) ¿Qué distancia recorrerá sobre el plano antes de detenerse si el coeficiente cinético de rozamiento vale 0.25? b) Sea 0.45 el coeficiente estático de rozamiento. ¿Volverá a bajar el bloque después de haberse detenido? En caso afirmativo, ¿cuál será su velocidad al llegar de nuevo al pie del plano?

Cuestion de Dinámica de la Partícula.

Un bloque de 600 g se suelta en la posición A, desliza a lo largo del plano inclinado 45º hasta B, a continuación describe el bucle BCDEB, desliza a lo largo del plano horizontal BF y finalmente comprime un muelle de constante k=500 N/m cuyo extremo libre dista 60 cm de B. a) Calcular la máxima deformación del muelle, sabiendo que h=2.5 m, el radio del bucle r=0.5 m, y el coeficiente dinámico de rozamiento en el plano horizontal BG e inclinado AB es de 0.3. Se supone que no hay rozamiento en el bucle. b) Hallar la reacción en la posición D; c) a continuación se cuelga ese mismo muelle verticalmente de uno de sus extremos llevando en el otro un peso de 1000 N. A partir de la posición de equilibrio se estira el muelle 10 cm y se le deja en libertad en un medio que ofrece una resistencia de 2.5v en N, siendo v la velocidad del peso suspendido en el muelle. ¿De qué tipo de amortiguamiento se trata? d) Escribe la ecuación del movimiento de la masa, suponiendo que el desfase inicial es nulo; e) si además sometemos al resorte a una fuerza exterior de 25·10⁴cosωt dinas, calcula la amplitud de las oscilaciones en función de ω y la amplitud máxima.

Problema de Movimiento Oscilatorio. Aparece en la convocatoria de SEP2004.

Un bloque de masa 5 kg comienza a subir por un plano inclinado 30^o con una velocidad inicial de 20 m/s. a) ¿Qué distancia recorrerá antes de detenerse si el coeficiente cinético de rozamiento vale 0.25?. b) Si el coeficiente estático de rozamiento es 0.45, ¿volverá a bajar el bloque después de haberse detenido?; en caso afirmativo, ¿cuál será su velocidad al llegar de nuevo al comienzo del plano?

Problema de Dinámica de la Partícula.