Cátedra: Mecánica Técnica Prof: Ing. Mario Rafael Hernán Chury

Año: 2012

Trabajo Práctico Nº 1

Tema: Cinemática

1. Se han obtenido datos experimentales del movimiento de un punto material a lo

largo de una recta midiendo la velocidad v para varios desplazamientos s . Se ha

dibujado una curva que pasa por los puntos como se muestra en la figura.

Determinar la aceleración del punto cuando fts 20= .

Sol: 2/2.1 sfta =

2. Para comprobar los efectos de la ingravidez durante cortos periodos de tiempo se

ha proyectado una instalación de pruebas en la que se acelera una capsula

verticalmente desde A a B por medio de un embolo impulsado por gas, lo que

le permite ascender de a C y descender a B en condiciones de caída libre. La

cámara de pruebas consiste en un pozo profundo en el que se ha hecho el vació

para eliminar cualquier resistencia del aire. Si el embolo suministra una

aceleración constante de g40 desde A hasta B y si el tiempo total de la prueba

en las condiciones de “ingravidez” de B a C es de s10 , calcular la altura h

requerida para la cámara. Al volver a B la capsula de pruebas se recoge en una

cesta con trozos de poliestireno que se introduce en la línea de caída.

Sol: mh 7.125=

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Año: 2012

3. En la etapa final del aterrizaje en la luna, el modulo lunar desciende bajo un

retroempuje de su motor de descenso hasta m5 de la superficie lunar donde esté

tiene una velocidad de descenso de sm /2 . Si el motor de descenso es apagado

abruptamente en este punto, calcular la velocidad de impacto del tren de

aterrizaje sobre la luna. La gravedad lunar es 6/1 de la gravedad terrestre.

Sol: smv /51.4=

4. El ascensor principal A de la torre CN de Toronto se eleva hasta unos m350 y

durante la mayor parte del recorrido mantiene una velocidad constante de

hkm /22 . Suponiendo que tanto la aceleración como la desaceleración tengan un

valor constante de g25.0 , hallar la duración t del recorrido del ascensor.

Sol: st 8.59=

5. Una capsula propulsada en un tubo de vació para un sistema de transporte de

alta velocidad para el futuro es diseñada para operar entre dos estaciones A y

B , que están separadas .10km Si la aceleración y la desaceleración están

limitadas en una magnitud de g6.0 y la velocidad esta limitada en hkm /400 ,

determinar el tiempo mínimo t para que la capsula haga el viaje de .10km .

Sol: st 9.108=

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Año: 2012

6. El cono que cae con una velocidad 0v choca y penetra en el bloque de material

de embalaje. Tras el choque, la aceleración del cono es 2cyga −= , donde c es

una constante positiva e y es la distancia de penetración. La profundidad de

penetración máxima se observa que es my , hallar la constante c .

Sol: 3

2

0

2

..63

m

m

y

ygvc

+=

7. Calcular la velocidad de impacto de un cuerpo A el cual es soltado desde el

reposo de una altitud de mi750 sobre la superficie de la luna. A) Primero asumir

una constante de aceleración gravitacional 2

0 /32.5 sftgm = y b) tener en cuenta

la variación de mg con la altitud.

Sol: a) sftv /6490= , b) sftv /4990=

8. Con una velocidad 0v se dispara horizontalmente un proyectil de prueba al

interior de un líquido viscoso. La fuerza retardadora es proporcional al cuadrado

de la velocidad, por lo que la aceleración es de la forma 2kva −= . Deducir la

expresión de la distancia D recorrida en el seno del liquido y el tiempo t que

transcurre hasta que la velocidad se reduce a 2/0v . Despreciar todo movimiento

vertical.

Sol: kD /693.0= ,

0.

1

vkt =

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9. El combustible de un cohete modelo se quema con tal rapidez que puede

suponerse que el cohete adquiere su velocidad de extinción de combustible de

sm /120 cuando prácticamente aún se encuentra a nivel del suelo. Entonces, sube

verticalmente por inercia hasta la altura máxima de la trayectoria. Incluyendo la

resistencia aerodinámica, la aceleración y durante ese movimiento es 20005.0 vgau −−= , siendo metros y segundos las unidades. En la culminación

se despliega un paracaídas desde el morro y el cohete adquiere en seguida una

velocidad de descenso constante de sm /4 . Estimar el tiempo de vuelo ft .

Sol: st 7.147=