Primera Práctica Calificada: Universidad Nacional De Ingeniería

Universidad Nacional de Ingeniería Facultad de Ingeniería Mecánica Asignatura: Dinámica MC 338 Periodo Académico 2019-1

NUMERO DE ORDEN:

PRIMERA PRÁCTICA CALIFICADA Profesor

:

Dr.(c) Ing. Tito Roberto VILCHEZ VILCHEZ

Sección

:

___________

Duración Fecha

: :

110 minutos Viernes, 26 de Abril del 2019

NOTA

APELLIDOS Y NOMBRES (RELLENE CON LETRA DE IMPRENTA):________________________________________________________

“Solamente aquel que construye el futuro tiene derecho a juzgar el pasado.” Friedrich Nietzsche (1844-1900) Filósofo alemán Competencias  Analiza los principios básicos y las leyes de la Dinámica en forma coherente y lógica; así mismo comprende y resuelve, con precisión y rigurosidad matemática, problemas reales de la Mecánica. (90%)  Explica e interpreta los efectos de las fuerzas en los cuerpos rígidos que se encuentran en movimiento y los efectos de las cargas a las cuales están sometidas los cuerpos y/o estructuras, mediante el uso de los principios de la Dinámica con claridad. (10%) Indicaciones: 1.- El plagio se sanciona con la nota A0 y suspensión o expulsión de la Universidad. 2.- Se permite el uso de calculadoras científicas. No está permitido el uso de celulares, tablets, cuadernos, separatas, ni libros del curso. Solo se permite el uso de una hoja de fórmulas. 3.- Está prohibido el préstamo de cualquier tipo de material (correctores, borradores, etc). 4.- Todas las respuestas deberán ser desarrolladas en el cuadernillo adjunto con el diagrama de cuerpo libre, gráficas y el uso necesario de las ecuaciones pertinentes que sustenten sus resultados. 5.- Conteste las preguntas en forma concreta, clara y precisa. El puntaje será considerado sobre la calidad de la respuesta no sobre la cantidad de texto escrito. 6.- Cualquier criterio ó supuesto que Ud. asuma deberá sustentarlo en forma explícita para que sea considerado en la corrección. 7.- El estudiante tendrá especial cuidado en la ortografía, redacción y presentación del examen. Escriba con letra clara y legible. Estos aspectos forman parte de la calificación. 8.- El examen deberá desarrollarse con lapicero (azul o negro) o bolígrafo. De ninguna manera con lápiz y si aun así lo hiciere, no tendrá derecho a reclamo. 9.- En los cálculos, trabaje con 4 decimales truncado. Considere g = 9,8 m/s2. 10.- Es obligatorio que el estudiante escriba sus respuestas en los recuadros correspondientes de cada bloque de preguntas. 11.- Prohibido utilizar plumones y/o resaltadores en la prueba del examen bajo pena de anulación. 12.- No está permitido adjuntar hojas adicionales en el Cuadernillo de Examen o práctica. Solo tendrá validez los cálculos realizados dentro de las hojas del Cuadernillo entregado.

BLOQUE CONCEPTUAL (2 puntos) I.- En los paréntesis mostrados, del punto C se conoce la velocidad +V y –V. Señale con (V) lo verdadero y con (F) lo falso respecto a las descripciones mostradas: ( ) La velocidad del extremo A se determina por análisis de movimiento relativo. ( ) No existe velocidad relativa de C respecto de B. ( ) Las velocidades de avance y de retroceso son diferentes por efecto de la aceleración de Coriolis. A) VVV B) VFF C) FVF D) FFV

E) FFF

* Cuando un cohete A, alcanza una altitud de 40 m, comienza a viajar a lo largo del camino parabólico ( y  40)2  160 x , donde las coordenadas se miden en metros. Si la componente de velocidad en la dirección vertical es constante vy = 180 m / s. Cuando el cohete alcance una altitud de 80 m: II.- La magnitud de la rapidez de la partícula A (en m/s) aproximadamente es: A) 90 B) 201 C) 225 D) 260 E) 280 III.- La magnitud de la aceleración normal de la partícula A (en m/s2) aproximadamente es: A) 180

B) 260

C) 362

D) 380

E) 405

** En la posición indicada la barra CD gira en sentido antihorario con velocidad angular constante N = 2 rad/s Para dichas condiciones: IV.- La magnitud de la velocidad angular de la guía ranurada (en rad/s) aproximadamente es: A) 1 B) 1,5 C) 2 D) 2,5 E) 3

BLOQUE A (4 puntos) La caja asciende por una rampa helicoidal definida  2  3 2 por r = 0,4m,     t [rad] y z = 2,1+0,2t [m],  27  donde t está en segundos. Para  = 2 rad, determine: a.- La magnitud de la velocidad de la partícula.(m/s) b.- La magnitud de la aceleración de la partícula aR en coordenadas esféricas.(m/s2) c.- La magnitud de la aceleración de la partícula a en coordenadas esféricas.(m/s2) d.- La magnitud de la aceleración de la partícula a en coordenadas esféricas.(m/s2)

Rpta VARIABLE a V b aR c a d a

RESULTADOS BLOQUE A VALOR NUMERICO UNIDADES 2,7849 m/s 12,873 m/s2 1,6755 m/s2 9,1547 m/s2

EVALUACION (no llenar)

BLOQUE B (5 puntos) En el mecanismo, la manivela 2 tiene r 2  6kˆ(rad / s) constante donde la corredera A desliza sobre la barra 4. Calcule: a.- La magnitud de la velocidad angular de la barra 4.(rad/s) b.- La magnitud de la velocidad del bloque C.(cm/s) c.- La magnitud de la aceleración angular de la barra 4.(rad/s²) d.- La magnitud de la aceleración angular de la barra 5.(rad/s²) e.- La magnitud de la aceleración del bloque C.(cm/s²) Rpta VARIABLE 4 a vC b 4 c α5 d aC e

RESULTADOS BLOQUE C VALOR NUMERICO UNIDADES 3,2 rad/s 1 66,67 cm/s 1 2 29,76 rad/s 1 2 42,24 rad/s 1 2 691,4351 rad/s 1

EVALUACION (no llenar)

BLOQUE C (4 puntos) La oscilación horizontal del émbolo E cargado por el resorte mostrado, se controla variando la presión del aire en el cilindro neumático horizontal F. Si el émbolo E tiene una velocidad de 10 m / s y una aceleración de 5 m/s2 hacia la derecha cuando  = 37°. determine: a.- La magnitud de la velocidad del rodillo D.(m/s) b.- La magnitud de la velocidad angular de la barra ABD.(rad/s) c.- La magnitud de la aceleración del rodillo D.(m/s2) d.- La magnitud de la aceleración angular de la barra ABD.(rad/s2) Rpta VARIABLE a vD b ABD c aD d αABD

RESULTADOS BLOQUE C VALOR NUMERICO UNIDADES m/s rad/s m/s2 rad/s2

EVALUACION

BLOQUE D (5 puntos) En la figura, el centro del disco C avanza positivamente en Z con 5 m/s y 4 m/s2, respecto de O, asimismo la partícula A se aleja relativamente respecto de C con 8 m/s y 7 m/s2. El disco C gira con p = 10 rad/s y en el mismo sentido con una aceleración angular de 2 rad/s2 relativo a O. Para el instante mostrado, determine: a.- La magnitud de la velocidad absoluta de A.(m/s) b.- La magnitud de la aceleración absoluta de A, en el eje X.(m/s2) c.- La magnitud de la aceleración absoluta de A, en el eje Y.(m/s2) d.- La magnitud de la aceleración absoluta de A, en el eje Z.(m/s2) e.- La magnitud de la aceleración angular absoluta del disco.(rad/s2) Rpta VARIABLE a VA b aAX c aAY d aAZ e 

RESULTADOS BLOQUE D VALOR NUMERICO UNIDADES 11,3313 m/s 155,6 m/s2 70,2 m/s2 63,4 m/s2 40,4969 rad/s2

EVALUACION