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PRACTICA DIRIGIDA DE EJERCICIOS PROPUESTOS
Tipo: Ejercicios
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UNJBG/FAIN/ESMC/DINÁMICA Ing. Daniel Cárdenas García CINEMÁTICA DE UNA PARTICULA Página 1 de 2 UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA PRIMERA PRÁCTICA DIRIGIDA DE DINÁMICA CINEMÁTICA DE UNA PARTÍCULA
1. Una partícula se mueve en el espacio a lo largo de la trayectoria: x+y^2 - 2z^3 =bt^2 , y para t = 0 : 𝒓⃗ = c 𝒊 + 3 𝒋 – 2 𝒌⃗⃗ ; 𝒗⃗⃗ = d 𝒊 + 5 𝒋 + 𝒌⃗⃗ ; 𝒂⃗⃗ = 10 𝒊 + 2 𝒋 + 3 𝒌⃗⃗. Determinar las constantes b , c y d. 2. Una partícula parte del reposo en el origen y se mueve con un a aceleración constante: 𝒂⃗⃗ =2 𝒊 + 8 𝒋 – 6 𝒌⃗⃗ m/seg^2. Hallar su posición para t=5 seg. 3. Cuando t=0 , una partícula en el origen se mueve hacia en punto ( 60, - 30, 20 ), con una rapidez de 14 m/seg. Al mismo tiempo se observa que: 𝒂 = 𝒗. Dado que 𝒂 es constante. Determinar el tiempo en que la partícula adquiere una x = 600 m , y la posición de la partícula en ese instante. 4. La velocidad angular del vector de posición de una partícula que se mueve sobre una superficie plana esta dada por w = 4t^3 - 12t^2 , donde w esta en rad/seg , y t en seg. Cuando t = 0 , la recta parte del reposo desde una posición en que θ = - 3rad. Determinar: a) La aceleración angular. b) El desplazamiento angular, y c) El ángulo total descrito entre t = 0 y t = 5 seg. 5. El movimiento rectilíneo de una partícula a lo largo del eje y , esta descrito por y=at^3 +bsenh ct ; donde a , b y c son constantes. Determinar la velocidad 𝒚̇ y la aceleración 𝒚̈. 6. La velocidad de una partícula que tiene movimiento rectilíneo a lo largo del eje x , está descrita por: 𝒙̇ = 3at^2 +bcosh ct. Cuando t = 0 , x = a. Determinar x y 𝒙̈ en cualquier tiempo t. 7. El movimiento rectilíneo de una partícula a lo largo del eje x , esta descrito por: 𝒙̈ = 6at- bw^2 senwt , en donde a y b son constantes. Cuando t = 0 , x = 𝒙̇ = 0. Determinar x y 𝒙̇ en cualquier tiempo t. 8. La aceleración a de una partícula que tiene movimiento rectilíneo a lo largo del eje x es una función de su desplazamiento x de tal manera que: a = - k^2 x , en donde k es una constante. Cuando t = 0 , x = y y v = v 0. Determinar x , v y a ; como funciones del tiempo t , antes de que v llegue a cero. 9. La aceleración de una partícula que tiene un movimiento rectilíneo en un líquido resistente, a lo largo del eje y , está dada por: a = - kv , en donde k es una constante. Determinar la velocidad como: a) una función de y y b) una función de t. Las condiciones iniciales son: y = 0 , v = v 0 , cuando t = 0. 10. Una partícula que tiene movimiento rectilíneo a lo largo del eje x , tiene una aceleración constante k. Cuando t = 0 , x = v = 0. Suponiendo que k es positiva. Determinar el desplazamiento x como función de t , de dos maneras diferentes.
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11. La velocidad de una partícula que tiene movimiento rectilíneo a lo largo del eje x está dada por: v = kx^2 , en donde k es una constante positiva. Para t = 0 , x = 3. Determinar el desplazamiento, velocidad y aceleración, como funciones del tiempo. 12. La velocidad de una partícula que tiene movimiento rectilíneo a lo largo del eje z está dada por: v = kz , en donde k es una constante positiva. Para t = 0 , z = 5. Determinar el desplazamiento, velocidad y aceleración, como funciones del tiempo. 13. Un movimiento armónico simple está descrito como: a = - π^2 x cuando t = 0. Determinar x como función de t. 14. En el problema anterior, si x = 0 , y v = 2π cuando t = 0. Determinar la expresión de x y de las dos constantes involucradas en ella. Tomar el par más sencillo de esas constantes para la respuesta. 15. Un movimiento armónico simple esta descrito por: x = Xcos ( wt+γ ), en donde w = 5π rad/seg. ( fig. 1 ). Dado que x = 0 y 𝒙̇ = 10π cuando t = 0. Determinar la amplitud X y el ángulo de fase γ. Para la respuesta tómese el menor ángulo γ positivo. 16. Una pelota es lanzada con una rapidez inicial de 64,4 m/seg. y una inclinación de 30° con respecto a la horizontal ( fig. 2 ). Despreciando la resistencia del aire. Determinar la ecuación cartesiana den su trayectoria. fig. 1 fig. 2 Ing. Daniel Cárdenas García CIP N° 50577 PRFESOR DEL CURSO