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7/24/2019 Tarea de Dinmica 2
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Tarea de Dinmica
Unidad I
Tarea I
Tzimtzum reshimu
Pregunta conceptual (Beer 10 edicin)
1.- Un autobs viaja 100 millas entre ! B a "0mi#$r ! despu%s otras 100 millas entre B !
& a '0 mi#$r. a rapide promedio del autobs para el viaje completo de *00 millas es+
a) ,s de 0 mi#$r
b) /gual a 0 mi#$r
c) menos de 0 mi#$r
l tiempo reuerido para ue el autobs viaje de a B es *$rs de B a & es 100#'021.34$r5
entonces el tiempo total es 4.34 $rs5 la rapide promedio es *00#4.342"6 mp$.
Respuesta: c
*.- 7os automviles ! B compiten entre s8 en un camino recto. 9e indica la posicin de
cada automvil como :uncin del tiempo. ;&ul de los siguientes enunciados es verdadero
(ms de una respuesta correcta)presan en mil8metros ! segundos5
respectivamente. 7etermine a) la posicin5 la velocidad ! la aceleracin de cuando t= 1s,
b) la velocidad m>ima ! la aceleracin de .
Respuesta
a) x1=102.9mm v
1=35.6mm
s a
1=11.40mm /s b)
v max=36.1mm /s
amax=72.1mm/s
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inmediatamente antes de ue se aplicaran los :renos b) el tiempo reuerido para ue el
automvil se detenga.
Respuesta
a) v0=77.5 ft/s2
b) tf=7.75 s
10.- a aceleracin de una part8cula es directamente proporcional al tiempo t. en t=0, lavelocidad de la part8cula es v= 16 pulg/s. s8 se sabe ue v=15 pulg/s ! ue x=20 pulg,
cuandot=1s, determine la velocidad5 la posicin ! la distancia total recorrida cuandot=7s.
Respuesta
v7=33.2 s
x7=2
total de distancia 87.7
11.- a aceleracin de una part8cula es directamente proporcional al cuadrado del tiempo t.
&uando t=0 la part8cula se encuentra enx=24m. 9i t=6 s, x=96m !v=18m/s, e>presex !v
Respuesta
x (t)= 1108
t4+10 t+24
v (t)= 1
27
t3+10
1*.- a aceleracin de una part8cula se de:ine mediante la relacin a=kt, a)si se sabe ue
v=8m/s cuando t=0 ! ue v=!8 m/s cuando t=2sdetermine la constantek b)scriba
las ecuaciones de movimiento5 sabiendo uex=0cuando t=2s.
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Respuesta
k=6m/ s4
a=6 t2 v=2t38 x=1
2t48 t+8
14.- Una piea de euipo electrnico ue est rodeada por material de empaue se deja caer
de manera ue golpea el suelo con rapide de 4 m/s. 7espu%s del contacto el euipo
e>perimenta una aceleracin de a= kt, dondek es una constante ! x es la compresin del
material de empaue. 9i %ste e>perimenta una compresin m>ima de 20mm, determine la
aceleracin m>ima del euipo.
Respuesta
a=800m /s
13.- Un pro!ectil entra a un medio resistente en x=0 con una velocidad inicial v =900
p"#s/s ! recorre 4 pulg antes de uedar en reposo. 9uponiendo ue la velocidad del
pro!ectil se de:ine mediante la relacin v=v k, donde vse e>presa enp"#s/s ! x est en
pies5 determine a)la aceleracin inicial del pro!ectil b)el tiempo reuerido para ue el
pro!ectil penetre 3.9 pulgen el medio resistente.
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Respuesta
a0=2.43x106
ft
s2 t=1.366x10
3s
1".- Una bola se deja caer desde un bote de manera ue golpea a la super:icie de un lagocon una rapide de 16 p$#s/m"entras esta en el agua la bola e>perimenta una aceleracin de
a= 10 % 0.8 v, donde a! vse e>presa enp"#s/s !p"#s/s, respectivamente. 9i se sabe ue la
bola tarda 3spara alcanar el :ondo del lago determine a)la pro:undidad del mismo b)la
rapide de la bola cuando c$oca con el :ondo del lago.
Respuesta
x=42 ft v=12.86 ft/ s
1.-&on base en observaciones5 la velocidad de un atleta puede apro>imarse por medio de
la aceleracin v= 7.5 &1 0.04) '3, donde v ! x se e>presan en m"/( ! m"llas,
respectivamente. 9i se sane uex=0 cuando t=0,determinea) la distancia ue $a recorrido
el atleta cuando t= 1( b) la aceleracin del atleta en p"#s/s cuando t=0, ) el tiempo
reuerido para ue el atleta recorra 6m".
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Respuesta
x=7.15mi a0=275x 106 ft
s2
t=49.9min
1'.- a aceleracin debida a la gravedad de una part8cula ue cae $acia la tierra es a=
g*/+, donde +es la distancia desde el #t+- de la tierra a la part8cula5* es el radio
terrestre ! g es la aceleracin de la gravedad en la super:icie de la tierra. 9i *= 3 960 m",
calcule la v#l-"a # #sap#, esto es la velocidad m8nima con la cual la part8cula debe
pro!ectarse $acia arriba desde la super:icie terrestre para no regresar a la tierra.
(ug#+#"a v= 0 pa+a += .)
Respuesta
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ve=36.7x 103
ft/s
Tarea de Dinmica
Unidad I
Tarea II
(Beer 10 edicin) pg. "11 cap. 11
1.- Una conductora viaja a "3@m#$ cuando observa ue un sem:oro *30m delante
deella se pone en rojo. l tiempo ue el sem:oro permanece en rojo es de *3 s. si la
conductora desea pasar la lu sin detenerse justo cuando se pone en verde de nuevo5
determine a) la desaceleracin uni:orme reuerida del automvil5 b) la velocidad del
automvil cuando este pasa la lu.
Respuesta
a=0.417m
s2
v=18km/h
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*.- Un grupo de estudiantes lana un co$ete en direccin vertical. &on base en los datos
registrados5 determinan ue la altitud del co$ete :ue de 6?. pies en la parte del vuelo en
la ue el co$ete aun tenia impulso5 ! ue el co$ete aterria 1 s despu%s. 9i se sabe ue
el paraca8das de descenso no pudo abrir ! ue el co$ete descendi en ca8da libre $asta el
suelo despu%s de alcanar la altura m>ima5 ! suponiendo ue g 2 4*.* pies#sA5
determine a) la rapide v1 del co$ete al :inal del vuelo con impulso5 b) la altura
m>ima alcanada por el co$ete.
Respuesta
v1=252
ft
symax=1076 ft
4.- un atleta en una carrera de 100m acelera uni:orme durante los primeros 4" m !
luego corre con velocidad constante. 9i el tiempo del atleta para los primeros 4" m es
de ".3 s5 determine a) su aceleracin5 b) su velocidad :inal ! e) el tiempo en ue
completa la carrera.
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Respuestas
a=2.40m
s2
vmax=12.96m
s t
2=10.41s
3.- n una carrera de lanc$as5 la lanc$a adelanta a la lanc$a B por "0 m ! ambosbotes viajan con una rapide constante de 160@m#$. en t 2 05 las lanc$as aceleran a tasas
constantes. 9i se sabe ue cuando B rebasa a 5 t 2 6 s ! vA 2 **" @m#$5 determine
a) la aceleracin de 5 b) la aceleracin de B.
Respuesta
aA=1.563m
s
2 aB=3.13m /s2
".- os automviles ! B viajan en carriles ad!acentes de una carretera ! en t=0
tienen las posiciones ! velocidades ue se muestran en la :igura. 9i se sabe ue el
automvil tiene una aceleracin constante de 1.6 pies#sA ! ue B tiene una
desaceleracin constante de 1.* pies#sA5 determine a) cuando ! donde alcana a B5 b)
la rapide de cada automvil en ese momento.
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Respuesta
a
t1=15.05 s xA=734 ft bvA=42.5mi /h v B=23.7mi /h
.- 7os automviles ! B se apro>iman uno al otro en los carriles ad!acentes de una
autopista. n t=0 5 ! B estn a 4*00 pies de distancia5 sus rapideces son
vA=65mi /h ! v B=40mi/h 5 ! se encuentran en los puntos P ! Q 5
respectivamente. 9i se sabe ue A pasa por el puento Q 30 s despu%s ue B 5
! ue B pasa por el punto P 3* s despu%s ue A 5 determine a) las
aceleraciones uni:ormes de ! B5 b) cuando los ve$8culos pasan uno al lado del otro5 c)
la rapide de B en ese momento.
Respuesta
aA
=0.767ft
s2 a
B
=0.834ft
s2 t
AB
=20.7 s vB
=51.8mi /h
'.- Un elevador se mueve $acia arriba a una rapide constante de 3 m#s. Un $ombre
s2ue se encuentra a 10 metros arriba de la parte superior del elevador lana una bola
$acia arriba con una rapide de 4 m#s. 7etermine a) cuando pega la bola en el elevador5
b) donde pega la pelota en el elevador con respecto a la ubicacin del $ombre.
(Problema 11.33)
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Respuesta
t=1.330 s 4.68debajo del hombre
6.- l motor , enrolla el cable a una tasa constante de 100 mm#s. 7etermine a) la
velocidad de carga 5 b) la velocidad de la polea B con respecto a la carga de
Respuesta
vL=16.67
mm
s v B/L=16.67
mm /s
?.- l movimiento de una part8cula en vibracin est de:inida por el vector de posicin
r=10 (1e3 t)i+(4 e2 tsen15t)j 5 donde r! t e>presan en mil8metros ! segundo
respectivamente. 7etermine la velocidad ! la aceleracin cuando a) t 2 05 b) t 2 0." s.
11.?0
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Respuesta
v=67.1mm
sa=256
mm
s2
v=8.29mm
s a=336mm/s2
10.- l movimiento de una part8cula vibratoria se de:ine mediante el vector de
posicin r=(4 sent)i(cos2 t)j 5 donde r se e>presa en pulgadas ! t en segundos.
a) 7etermine la velocidad ! aceleracin cuando t 2 1 s. b) 7emuestre ue la tra!ectoria
de la part8cula es parablica.
Respuesta
v=
(4 in
s
)i
4 2
s2
a=
y=1
8
x21(parabola)
11.- un avin diseado para dejar caer agua sobre incendios :orestales vuela sobre una
l8nea recta $oriontal a 160 mi#$ a una altura de 400 pies. 7etermine la distancia d a la
ue el piloto debe soltar el agua de manera ue caiga sobre el incendio en B.
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Respuesta
d=1140 ft
1*.- un $elicptero vuela con una velocidad $oriontal constante de 160@m#$ ! esta
e>actamente arriba del punto cuando una parte suelta empiea a caer. a parte aterria
." s despu%s en el punto B sobre una super:icie inclinada. 7etermine a) la distancia
entre los puntos ! B5 b) la altura inicial $.
Respuesta
a) d=330m
b) h=149.9m
14.- Por el tubo de un desagCe :lu!e agua con una velocidad inicial de *." pies#s a un
ngulo de 1" con la $oriontal. 7etermine el rango de valores de la distancia d para los
cuales el agua caer dentro del recipiente B&.
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Respuesta
0tiende .3 m ms all de la red.
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Respuesta
c) v0=29.8 ft/ s
d) v0=29.6 ft/ s
Tarea de Dinmica
Unidad I
Tarea III
1.- &iertas estrellas neutrnicas (estrellas e>tremadamente densas) giran con una rapide
angular apro>imada de 1 rev#s. 9i una de esas estrellas tiene un radio de *0 @m5 ;&ul ser
la aceleracin de un objeto ue se encuentra en el ecuador de dic$a estrella
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Respuesta: 8 x 105m/s
*.- n el modelo de Bo$r del tomo de $idrgeno5 un electrn gira alrededor de un protn
en una rbita circular de ".*6 > 10-11m de radio5 con una rapide de *.16 > 10m#s. ;&ul
es la aceleracin del electrn en el tomo de $idrgeno