Problemas de Cinemática de cuerpos rígidos PDF

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PROBLEMARIO: CINEMÁTICA DE CUERPO RÍGIDOEJES MÓVILES EN TRASLACION (CONEXIONES FIJAS EN LOS CUERPOSRÍGIDOS) Cuando el mecanismo se halla en la posición mostrada, el brazo AB rota con velocidad angular de 72 rad/s en sentido horario frenando a razón de 14 rad/s 2. Halle: a) La velocidad y la acelerac...

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PROBLEMARIO:

CINEMÁTICA DE CUERPO RÍGIDO

EJES MÓVILES EN TRASL TRASLACION ACION (CONEXIONES FIJAS EN LO LOS S CUERPOS RÍGIDOS) 1. Cuando el mecanismo se halla en la posición mostrada, el brazo AB rota con velocidad angular de 72 rad/s en sentido horario frenando a razón de 14 rad/s2. Halle: a) La velocidad y la aceleración angulares de la placa triangular. b) La velocidad y aceleración del vértice D.

2. Cuando el mecanismo está en la posición mostrada, la barra AB está rotando con velocidad angular  y aceleración angular , ambas en sentido antihorario. Calcule la aceleración angular de la barra BC y la aceleración del rodillo C en ese mismo instante.

3. En la posición mostrada, la velocidad angular de la barra AB es 2 rad/s (constante) en sentido horario. Halle las velocidades y aceleraciones angulares de las barras BC y CD.

4. La placa cuadrada de la figura está unida a una barra corta AO y su extremo C puede desplazarse

por una guía horizontal. En el instante mostrado, la barra OA tiene una velocidad angular de 4 rad/s en sentido horario acelerando a razón de 2 rad/s 2 ¿Cuál es la aceleración del extremo C?

5. La barra AB está unida a un collarín en A y a un rodaje de tamaño despreciable en B. Si el collar A se desplaza hacia arriba con velocidad constante de 2 mm/s, determine la velocidad y la aceleración del extremo B cuando  = 60°.

6. Cuando el mecanismo se halla en la posición mostrada, la velocidad del deslizador D es 1,25 m/s hacia abajo, frenando a razón de 1 m/s2. Determine las velocidades y aceleraciones angulares de las barras AB y BD en ese instante.

7. El movimiento de la placa triangular equilátera está controlado por el vástago cilíndrico D. Si durante un intervalo del movimiento, el extremo A está moviéndose hacia arriba con velocidad constante de 0,3 m/s, calcule cuando  = 30° la velocidad y la aceleración del punto B.

8. La rueda mostrada gira con velocidad de 120 rpm en sentido antihorario (constante) ¿Qué velocidad y qué aceleración tiene la corredera A?

9. El cilindro hidráulico levanta al pin B a velocidad constante de 30 mm/s. Determine la velocidad y la aceleración del extremo D de la barra AD en ese instante.

10. En el instante mostrado, la velocidad angular de la barra OA es 4 rad/s (cte.) en sentido anti horario. Halle la velocidad y la aceleración del deslizador B, el que está restringido a moverse sobre la ranura rectilínea.

11. El movimiento de la barra ABC está controlado por el movimiento del vástago del pistón D y por la guía vertical del deslizador articulado en B. Cuando  = 45° el pistón está contrayendo al vástago con velocidad constante de 0,6 pie/s. Halle la aceleración del extremo A en ese instante.

12. Durante un corto intervalo del movimiento del sistema mostrado, la barra OA tiene velocidad angular de 4 rad/s (constante) en sentido horario. Para el instante mostrado, el ángulo  = 60° y el lado AB de la placa es paralela al eje X, determine la aceleración angular de la placa y de la barra CB.

13. La barra AB gira con velocidad angular constante de 4 rad/s en sentido antihorario, determine la velocidad y la aceleración del deslizador C en el instante mostrado.

14. Cada una de las barras OA y AB de la figura tiene 2pies de longitud. El punto B se desliza hacia arriba sobre la superficie inclinada a 10 pie/s (constante). Determine las velocidades y las aceleraciones angulares de las barras.

15. El extremo A de la barra AB se mueve con velocidad constante de 5 m/s hacia la derecha, determine la velocidad y la aceleración del extremo B de la barra. Las dimensiones de los rodajes en A y en B pueden despreciarse.

16. El movimiento del brazo robótico se desarrolla en el plano XY. En el instante mostrado, el miembro AB gira con velocidad angular -0,2 k rad/s y aceleración angular 1 k rad/s2 y el miembro BC con velocidad angular de 0,4 K rad/s (cte.) ¿cuál es la velocidad y la aceleración del extremo C? 17. La velocidad y la aceleración angulares de la barra AB mostrada son AB = 2 rad/s,AB = 1 0 rad/s2. Las dimensiones de la placa rectangular son 12 pulg x 24 pulg. ¿Cuáles son la velocidad y la aceleración angulares de la placa rectangular?

18. El collarín A se mueve hacia arriba con velocidad constante de 1,5 m/s. En el instante en que  = 25°, determine: a) La velocidad y la aceleración angular de la barra AB. b) La velocidad y la aceleración del collarín B.

19. En el instante mostrado la barra BC está girando con velocidad angular de 2 rad/s en sentido antihorario, acelerando a razón de 1 rad/s2. ¿Cuál es la velocidad y la aceleración angulares de la barra AB?

20. La placa cuadrada mostrada rota alrededor del punto fijo O con velocidad angular de 6 rad/s y aceleración angular de 6 rad/s2, en los sentidos indicados. Para ese instante, ¿cuál es la velocidad y la aceleración del punto A?

21. El movimiento de la placa triangular ABC (isósceles)

está guiado por los dos rodillos en los vértices A y B. Al rodillo A se le comunica una velocidad constante hacia la izquierda de 5 m/s durante un intervalo del movimiento. Halle el valor del ángulo  para el cual la componente horizontal de la velocidad de C es cero.

22. El vástago del pistón C tiene una velocidad constante de 0,5 m/s hacia arriba, calcule la aceleración del punto D para la posición en que  = 45°.

RODADURA SIN DESLIZAMIENT DESLIZAMIENTO O

1. La rueda de 80 mm de radio rueda sin deslizar hacia la izquierda con velocidad constante de 900 mm/s. Si la distancia AD es 50 mm, determine la velocidad angular y la aceleración angular de la barra AB cuando β = 90°.

2. La barra AB de 600 mm está unida a un collarín en A y a un rodaje de tamaño despreciable en B. Si el collar A se desplaza hacia arriba con velocidad constante de 2 mm/s, determine la velocidad y la aceleración del extremo B en el instante mostrado. El radio del disco es 200 mm.

3. El engranaje del mecanismo mostrado rueda con velocidad angular constante de 2 rad/s en sentido horario. ¿Cuáles son las aceleraciones angulares de las barras AB y BD? Las longitudes están en mm.

4. La rueda mostrada está rodando sin deslizamiento. Su centro A tiene velocidad constante de 0,6 m/s hacia la izquierda. Calcule la velocidad y la aceleración angulares de la barra BD y la velocidad y aceleración del extremo D de la barra. Cuando  = 180°.

5. La rueda mostrada está moviéndose sin de mostrada. En el instante representado, la ru aceleración angular de 2 rad/s2, amba aceleraciones angulares de las barras AB y BC

6. El disco mostrado, de 1 m de radio rueda sin deslizar con velocidad angular de 3 rad/s en el sentido indicado, acelerando a razón de 5 rad/s2. ¿Qué velocidad y qué aceleración tiene el deslizador A en ese instante?

7. La magnitud de la velocidad del centro del cilindro es 6 pie/s (cte.) y se mueve sobre el círculo de 8 pie de radio en la dirección horaria. Calcule la velocidad y la aceleración de B en el instante mostrado.

8. La rueda mostrada gira con velocidad angular constante de 5 rad/s en sentido horario. ¿Cuál es la velocidad y la aceleración angulares de la barra BC?

9. El disco de 1 m de diámetro rueda con la velocidad aceleración indicadas. El punto B de la barra de 1 de longitud se desliza sobre la superficie plana. Determine la aceleración angular de la barra y la aceleración de punto B.

10. En el instante en que  = 30°, el extremo B de la barra se está moviendo hacia la izquierda con velocidad de 10 pulg/s, desacelerando a 2 pulg/s2. ¿Cuál es la velocidad y la aceleración del centro O de la rueda? El punto B se halla al mismo nivel que el punto de contacto entre la rueda y el piso.

11. El brazo AB que une a las ruedas A y B rota con velocidad angular de 5 rad/s y aceleración angular de 12,5 rad/s2, ambos antihorarios. Considerando que la rueda A está estática y que no hay deslizamiento, determine la aceleración del punto D, punto en el borde del disco B que está en contacto con el disco A.

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EJES MÓVILES EN TRASL TRASLACIÓN ACIÓN Y RO ROT TACIÓN (CONEXIONES DESLIZANT DESLIZANTES) ES)

1. La barra AB rota con velocidad angular constante de 6 rad/s en sentido antihorario. Cuando el mecanismo está en la posición mostrada, calcule la velocidad y la aceleración del deslizador B respecto a la barra DE y la velocidad y aceleración angulares del brazo DE.

2. El collarín C es empujado a lo largo de la barra horizontal por el pin P que desliza sobre un brazo ranurado AB, el cual rota con velocidad angular constante de 4 rad/s en sentido antihorario. En la posición mostrada determine la velocidad relativa y la aceleración relativa de P con respecto al brazo AB y la velocidad y aceleración absolutas de P. 4. Una barra ranurada gira con velocidad angular constante de 25 rad/s en sentido horario alrededor del punto A. Durante este movimiento arrastra a una billa P sobre el disco fijo de radio 0.6 m. Si todas las superficies son lisas, ¿qué fuerzas se desarrollan sobre la billa P cuando = 60°?

5. Sabiendo que en el instante mostrado la barra BD articulada en B rota con velocidad angular constante de 6 rad/s en sentido horario y que el collar D puede deslizarse a lo largo de la barra AD, halle la velocidad la aceleración relativas del collar D con respecto a la barra AD y la velocidad y aceleración angulares de la barra AD.

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6. El collar P desliza desde A hacia B a lo largo de una varilla semicircular, La varilla rota alredededor de A con la velocidad y aceleración indicadas y la velocidad del collar, relativa a la barra es constante e igual a 120 mm/s. para la posición mostrada, halle la velocidad y la aceleración de P.

7. En el instante mostrado, la barra BC tiene una velocidad angular de 5 rad/s y aceleración angular de 2 rad/s2, ambas en sentido antihorario. Determine la velocidad y la aceleración angular de la placa rectangular.

8. La barra AD rota con velocidad angular de 8 rad/s en sentido horario, frenando a razón de 2 rad/s 2. Para la posición mostrada halle la velocidad y la aceleración de la varilla BE y la velocidad y aceleración del collar relativo a la barra BE.

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