Problema

El brazo ranurado OA de la figura obliga al pequeño pasador cilíndrico P a moverse en la guía espiral fija OB definida por la ecuación r=10θ cm. Si el brazo OA parte del reposo en θ=π/3 y tiene una aceleración angular constante α=2 rad/s² en sentido antihorario, determinar la velocidad y la aceleración del pasador cuando θ= 2π/3.

Problema de Cinemática de la Partícula.

a) Cuando la astronave Voyager I alcanzó el punto más cercano de su trayectoria en torno al planeta Júpiter, se observó que había una distancia de 350000 km del centro del planeta a la nave, y ésta tenía una velocidad de 26900 m/s. Determínese la masa de Júpiter suponiendo que la trayectoria de la astronave fuese parabólica. b) Algunos años después, la astronave Voyager II tuvo el punto más cercano de su trayectoria en torno a dicho planeta a una distancia de 715000 km del centro del planeta. Suponiendo que la trayectoria de la nave era parabólica determínese la velocidad máxima del Voyager II al acercarse a Jupiter.

Problema de Gravitación.

Un vehículo se encuentra en una órbita circular a 600 km de altura sobre la superficie terrestre, moviéndose en sentido horario. Se pretende transferir dicho vehículo a otra órbita circular a 300 km de altura sobre la superficie terrestre. Para ello, el vehículo describirá una órbita elíptica de transición desde A hasta B. a) Calcular la velocidad del vehículo en la primera órbita circular. b) Calcular el incremento de velocidad que hay que proporcionar al vehículo en el punto A para transferirlo a la órbita elíptica de transición. c) Para producir el cambio de velocidad los motores del vehículo ejercen una fuerza de frenado de 1675.8 N. Si la masa del vehículo es de 600 kg, ¿durante cuánto tiempo debe ejercerse esta fuerza? d) Calcular el período de la órbita de transición. e) Calcular el incremento de velocidad que hay que proporcionar al vehículo en el punto B para transferirlo a la segunda órbita circular. f) Una vez en la segunda órbita circular, al pasar por el punto C, al vehículo se le disminuye la velocidad en 575.6 m/s, situándolo en una nueva órbita elíptica de retorno a la Tierra, órbita cuyo apogeo es el punto C. Calcular el ángulo FOD que define el punto de aterrizaje (punto D) y la altura a la cual estará el vehículo en el punto E,cuando el ángulo FOE sea 160^o.

Problema de Gravitación.

Dado el sistema de ecuaciones vectoriales:

a+b=3i-2j+5k

a–b=i+6j+3k

determinar a y b.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

Dado el vector de origen fijo B(t), función vectorial de la variable escalar t, determinar la expresión de su derivada vectorial en función de sus componentes intrínsecas.

Problema de Introducción (Magnitudes y Vectores).

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.

Dos barcos, A y B, están en un instante en las posiciones que se indican. El barco A se desplaza a 20 km/h recorriendo un arco de circunferencia de 3000 m de radio. El barco B llega a la posición indicada con una velocidad de 10 km/h, pero su capitán reduce la velocidad a razón de 2 km/h cada minuto para evitar el riesgo de colisión con A. a) Determinar la velocidad que A parece tener para un observador situado en B, así como los valores de y ; b) determinar la aceleración que A parece tener para dicho observador y, a partir de este resultado y de los obtenidos en el apartado anterior calcular los valores de y ; c) determinar la velocidad y aceleración de B para un observador situado en A.

Problema de Cinemática de la Partícula.

El cursor A de masa 1.5 kg se mueve con un rozamiento despreciable en la ranura de la lámina vertical. Si la lámina tiene una aceleración constante de 6 m/s² hacia la derecha y el cursor parte del reposo con relación a la lámina, calcular la fuerza N ejercida por los lados de la ranura sobre el cursor durante el movimiento. ¿Dónde se hará el contacto, en B o en C?. Hallar también la aceleración del cursor respecto a la ranura.

Problema de Dinámica de la Partícula.

Un pequeño vehículo experimental movido por cohetes cuyo peso total es de 100 kg, parte del reposo en A y se mueve con rozamiento despreciable a lo largo de la pista vertical como se muestra en la figura. Si el cohete impulsor ejerce un impulso constante de 1780 N entre los puntos A y B cortándolo en ese último punto, determinar la distancia s que rodará el vehículo hacia arriba en el plano antes de detenerse. La pérdida de peso debido a los gases expulsados por el cohete es muy pequeña y puede despreciarse.

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.