Dinámica de los Sistemas de Partículas

Dos deslizadores se ponen en movimiento sobre un carril de aire como indica la figura. El primer deslizador, de masa m₁, tiene una velocidad v₁; el segundo, de masa m₂, tiene unido en un extremo un resorte elástico de masa despreciable y constante k y se mueve en el mismo sentido con velocidad v₂, siendo v₂ < v₁. Cuando m₁ choca con el resorte unido a m₂ y lo comprime hasta su máxima compresión Δx: a) ¿cuál será la velocidad de los móviles? b) ¿A quién será igual la máxima compresión del resorte? c) Determinar las velocidades de los móviles después de que el primero haya perdido contacto con el resorte.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una cadena de masa por unidad de longitud m y longitud total l reposa apilada sobre el suelo. En el instante t=0 se aplica una fuerza P y se levanta la cadena a velocidad constante v. Expresar el módulo de la fuerza P necesaria en función del tiempo.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

En una colisión perfectamente inelástica entre dos objetos ¿bajo qué condiciones se pierde toda la energía cinética del sistema?

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

¿Qué fuerza horizontal debe aplicarse constantemente al sistema representado en la figura de modo que los cuerpos de masas m₁ y m₂ no se muevan con respecto al M. No existe rozamiento en ninguna de las superficies.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un parachoques se diseña para proteger un automóvil de 1600 kg de daños cuando golpea una pared rígida a una velocidad de 12 km/h. Suponiendo que el choque es perfectamente plástico calcular: a) la energía absorbida por el parachoques durante el impacto; b) la velocidad a la cual el automóvil puede golpear a otro de iguales características que está en reposo sin dañarse.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un vehículo espacial que describe una órbita circular a una velocidad de 24·10³ km/h suelta una cápsula cuya masa total es de 500 kg incluyendo 375 kg de combustible. Si se consume a razón de 15 kg/s y se expulsa con una velocidad relativa de 2500 m/s, hallar la aceleración tangencial de la cápsula: a) en el momento de encender el motor; b) cuando se consume la última partícula de combustible.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Dos discos de masas m₁ y m₂ yacen desconectados sobre una mesa sin rozamiento. Se ejerce una fuerza horizontal F₁ solamente sobre m₁. ¿Cuál es el módulo de la aceleración del centro de masas de los discos?

a) ; b) ; c) ; d)

Se conectan ahora con un muelle de constante k y se ejerce una fuerza F₁ sobre m₁ alejándola de m₂. ¿Cuál es módulo de la aceleración del centro de masas?

a) ; b) ; c) ; d)

Justificar la respuesta.

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Deducir la expresión del teorema de König para un sistema de partículas:

L=L_cm+r_cm x p

Cuestion de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Una locomotora de maniobras de 65 Mg que se mueve a 6 km/h choca y se engancha automáticamente a un vagón plataforma de 10 Mg que transporta una masa de 25 Mg. La carga no está firmemente unida al vagón, sino que puede deslizar a lo largo de la plataforma (f=0.20). Sabiendo que el vagón estaba en reposo con los frenos sueltos y que el enganche sucede instantáneamente, determinar la velocidad de la locomotora: a) inmediatamente después del enganche; b) una vez que la carga ha deslizado hasta detenerse respecto del vagón.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.

Un cohete experimental se proyecta de forma que pueda mantenerse inmóvil sobre el suelo. El cuerpo del cohete tiene una masa de 1200 kg y la carga de combustible inicial es de 3600 kg. El combustible se quema y se expulsa con una velocidad de 2500 m/s. Hallar la velocidad de consumo de combustible necesaria: a) en el momento de encender el cohete; b) cuando se consume la última partícula de combustible.

Problema de Dinámica de los Sistemas de Partículas.