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LibreTexts Español

9.4: Capítulo 9 Problemas con las tareas

  • Page ID
    84075
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    Ejercicio\(\PageIndex{1}\)

    Un automóvil con una masa de 1100 kg bloquea sus frenos cuando viaja a 50 km/hr, deteniéndose sobre una distancia de 18 metros. Si el mismo auto cerrara los frenos al viajar 80 km/hr, ¿hasta dónde esperarías que se deslice el auto antes de detenerse? (Sugerencia: asumir la misma fuerza de fricción en ambos casos).

    Un auto cuyos frenos se han cerrado.
    Figura\(\PageIndex{1}\): Un automóvil con frenos cerrados, visiblemente derrapado.
    Solución

    \(d = 46.06 \, m\)

    Ejercicio\(\PageIndex{2}\)

    Un automóvil de 2500 lb que viaja 60 mph (88 pies/s) impacta contra una barrera de choque en la carretera como se muestra a continuación. Si la barrera fuera diseñada para ejercer la siguiente fuerza sobre la distancia de 40 pies de la barrera, ¿hasta dónde esperaría que viajara el automóvil después de impactar la barrera?

    Una gráfica de la fuerza en libras ejercida por una barrera de choque vial sobre un automóvil, vs. la distancia a lo largo de la barrera. Desde una distancia de 0 a 20 pies, la fuerza es constante de 10,000 lbs; desde una distancia de 20 pies a 40 pies la fuerza es constante de 20,000 lbs.
    Figura\(\PageIndex{2}\): diagrama de problemas para Ejercicio\(\PageIndex{2}\). Una barrera contra choques en la carretera y la gráfica de la fuerza que ejerce sobre un automóvil impactante sobre la longitud de la barrera.
    Solución

    \(d = 25.03 \, ft\)(suponiendo que no hay agujeros en la barrera)

    Ejercicio\(\PageIndex{3}\)

    El Duquesne incline transporta pasajeros por una pendiente de 30.5 grados. Si un automóvil completamente cargado tiene una masa de 5500 kg, ¿qué potencia se requiere para mantener una velocidad cuesta arriba de 10 km/hr?

    Un teleférico lleno de pasajeros viaja por una empinada ladera.
    Figura\(\PageIndex{3}\): La inclinación Duquesne, un teleférico que transporta pasajeros por una ladera empinada.
    Solución

    \(P = 76.13 \, kW\)

    Ejercicio\(\PageIndex{4}\)

    Un puente elástico con un peso de 150 lbs usa un cordón elástico con una longitud sin estirar de 60 pies.

    • Asumiendo que no hay resistencia al aire, ¿cuál será la velocidad del saltador justo antes de que el cordón elástico comience a estirarse?
    • Si el puente bungee cae una distancia máxima de 150 pies, ¿cuál es la constante elástica del cordón elástico?
    Un hombre puenting sobre un lago.
    Figura\(\PageIndex{4}\): Un hombre puenting sobre un lago.
    Solución

    \(v = 62.16 \, ft\)

    \(k = 5.55 \, lb/ft\)

    Ejercicio\(\PageIndex{5}\)

    Se está utilizando un camión de 1100 kg para levantar una caja de 100 kg usando la configuración que se muestra a continuación. Cuando la caja está a una altura de 3 metros, la caja tiene una velocidad de 1 m/s.

    • ¿Qué tan lejos viajó el camión para levantar la caja tan alto? (Sugerencia: este es un problema de movimiento dependiente)
    • ¿Cuál es la velocidad de la camioneta en este momento?
    • ¿Cuál es el trabajo que ha realizado la camioneta a lo largo de este tiempo?
    Una caja de 100 kg con una polea unida a su parte superior descansa sobre el suelo. Una viga horizontal se sostiene a 4 metros sobre el suelo por un poste vertical. El extremo derecho de un cable está unido a la viga horizontal; el extremo izquierdo pasa a través de la polea en la caja, luego pasa a través de otra polea montada en la parte inferior de la viga, y luego se une al parachoques trasero de un camión que se encuentra a 5 pies a la izquierda de la caja.
    Figura\(\PageIndex{5}\): diagrama de problemas para Ejercicio\(\PageIndex{5}\). Un cable unido en un extremo a una viga a 4 pies sobre el suelo pasa a través de una polea en una caja en el suelo y a través de otra polea en la viga, antes de ser unido a la parte trasera de un camión a 5 pies de distancia de la caja. El camión se aleja de la caja para levantarla del suelo.
    Solución

    \(d = 6.7 \, m\)

    \(v = 2.12 \, m/s\)

    \(W = 5464.92 \, J\)


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