Dos sistemas coordenados S y S´ coinciden cuando t=0. El origen O´ se mueve en la dirección X con una celeridad de 3 m/s con respecto a O. Una masa de 2 kg se mueve a lo largo del eje X con velocidad v´x respecto al origen O´. a) ¿Cuál es la velocidad relativa a O? b) Una fuerza de 5 N en la dirección X actúa sobre la masa. Si parte del reposo en el sistema S´ cuando t=0, hallar su velocidad v´x en los instantes t=1, 2 y 3 s; c) hallar la velocidad v´x en S en esos instantes; d) ¿cuál es la aceleración de la masa en S y en S´? Problema de Cinemática de la Partícula.
El coche A está tomando una curva de 60 m de radio con celeridad constante de 48 km/h. Cuando A pasa por la posición indicada, el coche B está a 30 m del cruce y está acelerado hacia el Sur a razón de 1.2 m/s2. Determinar la aceleración que parece tener A cuando se observa desde B en ese instante. Problema de Cinemática de la Partícula.
El árbol del motor M y el disco acoplado giran en sentido opuesto al de las agujas del reloj cuando se mira desde encima, con velocidad constante =3 rad/s relativa al armazón del motor y brazo solidario OM. Simultáneamente, el brazo se pone en rotación en el sentido de las agujas del reloj con celeridad angular constante ω=2 rad/s. Determinar la aceleración absoluta de cada uno de los cuatro puntos del disco en las posiciones indicadas. Problema de Cinemática de la Partícula.
El punto soporte B de un péndulo simple de masa m y longitud l, tiene una aceleración horizontal constante aB como se indica en la figura. Si el péndulo parte del reposo relativo respecto al sistema móvil con θ=0, determinar la expresión de la tensión T de la cuerda en función de θ. Problema de Dinámica de la Partícula.
Dos piezas soportan el peso P que está apenas en contacto con el muelle elástico sin deformar, de constante k y peso despreciable. Si se retiran súbitamente las dos piezas, determinar la velocidad máxima alcanzada por el peso, la fuerza máxima transmitida al suelo por el muelle, y la deformación máxima del muelle. Problema de Trabajo y Energía.
Un niño lanza una bola verticalmente hacia arriba, con una velocidad inicial de 20 m/s. Transcurrido 1 s, el niño lanza otra bola, también verticalmente hacia arriba y con la misma velocidad inicial que la primera. a) ¿En qué instante y en qué posición se cruzarán ambas bolas? b) ¿Cuáles serán sus velocidades en ese instante? Problema de Dinámica de la Partícula.
Un cohete que asciende verticalmente con una velocidad de 200 m/s explota al alcanzar una altura de 1 km sobre el suelo, formándose tres fragmentos iguales. En el instante inmediato después de la explosión, uno de los fragmentos tiene una velocidad de 400 m/s y sigue moviéndose hacia arriba; otro de los fragmentos sale hacia la derecha (formando un ángulo recto con la dirección inicial del cohete) con una velocidad de 240 m/s; a) ¿cuál es la velocidad del tercer fragmento en el instante posterior a la explosión? b) ¿cuál es la posición del centro de masa 2 s después de la explosión? Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.
Un quitanieves se coloca delante de una locomotora que circula con una velocidad constante de 25 km/h. La cuchilla rotativa desaloja 180 T de nieve por minuto, expulsándola con una velocidad de 12 m/s respecto a los ejes X´Y´Z´ solidarios con la máquina quitanieves. Despreciando la resistencia a la rodadura, determinar: a) el módulo de la fuerza P ejercida por la locomotora sobre el quitanieves; b) la fuerza lateral ejercida por los raíles sobre el quitanieves; c) el ángulo que debería formar el conducto de descarga con el eje Z para que a la velocidad considerada y con un ángulo de 30o con el plano horizontal, como en a), se anule la fuerza P ejercida por la locomotora sobre el quitanieves. Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.
Un pequeño objeto de masa 2 kg cuelga sin vibrar del extremo de un resorte de constante elástica k=500 N/m sujeto al techo de un ascensor. Este inicia el movimiento hacia arriba con una aceleración de g/3 y de repente se detiene. Determinar: a) la frecuencia angular de la oscilación del objeto después de que cesa la aceleración; b) el aumento de longitud del resorte mientras se encuentra acelerado el ascensor; c) la amplitud de la oscilación y el ángulo de fase inicial visto por una persona que estaba en el ascensor. Problema de Movimiento Oscilatorio.
Calcular la amplitud y constante de fase del desplazamiento resultante de la superposición de los m. a. s. siguientes: x1=3sen(ωt+30o) x2=4sen(ωt+45o) Problema de Movimiento Oscilatorio.
=3 rad/s relativa al armazón del motor y brazo solidario OM. Simultáneamente, el brazo se pone en rotación en el sentido de las agujas del reloj con celeridad angular constante ω=2 rad/s. Determinar la aceleración absoluta de cada uno de los cuatro puntos del disco en las posiciones indicadas.
