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Text of ejercicio (2) (1)

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    SOLUCION DEL BLOQUE D - TERCERA PRACTICACALIFICADA

    David Paredes Carlos Diaz Juan Gallardo Jorge Rivera

    Facultad de Ingeniera Mecanica

    9 de Noviembre del 2012

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Integrantes

    Daz Ramrez, Carlos Alfredo

    Gallardo Esteves, Juan Carlos

    Paredes Merino, David Benjamn

    Rivera Torres, Jorge Yampier

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Integrantes

    Daz Ramrez, Carlos Alfredo

    Gallardo Esteves, Juan Carlos

    Paredes Merino, David Benjamn

    Rivera Torres, Jorge Yampier

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Integrantes

    Daz Ramrez, Carlos Alfredo

    Gallardo Esteves, Juan Carlos

    Paredes Merino, David Benjamn

    Rivera Torres, Jorge Yampier

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Integrantes

    Daz Ramrez, Carlos Alfredo

    Gallardo Esteves, Juan Carlos

    Paredes Merino, David Benjamn

    Rivera Torres, Jorge Yampier

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Esquema

    1 Enunciado del Problema

    2 Animacion

    3 Metodo de SolucionRecopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Enunciado

    La barra AB se suelta desde el reposo chocando con la barra CDcomo se muestra en la figura. Si cada barra pesa 25N y elcoeficiente de restitucion es 0, 6.

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Enunciado

    Determine:1 La magnitud de la velocidad angular de la barra AB despues

    del impacto(rad/s).2 La magnitud de la velocidad angular de la barra CD despues

    del impacto(m/s).3 La aceleracion angular de la barra CD es ese instante.(rad/s2).4 La magnitud de la fuerza de reaccion horizontal en el apoyo

    E.(N).5 La magnitud de la fuerza de reaccion vertical en el apoyo E.

    (N). GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Animacion

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Recopilacion de datos

    m = 259,8 = 2, 551Kg

    IG =1

    12mL2

    = 112 (2, 551)(0, 9)2

    = 0, 1722Kg .m2

    VG1 = 1inicial = 0m/s

    RF (d .ch.) = 0N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Recopilacion de datos

    m = 259,8 = 2, 551Kg

    IG =1

    12mL2

    = 112 (2, 551)(0, 9)2

    = 0, 1722Kg .m2

    VG1 = 1inicial = 0m/s

    RF (d .ch.) = 0N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Recopilacion de datos

    m = 259,8 = 2, 551Kg

    IG =1

    12mL2

    = 112 (2, 551)(0, 9)2

    = 0, 1722Kg .m2

    VG1 = 1inicial = 0m/s

    RF (d .ch.) = 0N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Recopilacion de datos

    m = 259,8 = 2, 551Kg

    IG =1

    12mL2

    = 112 (2, 551)(0, 9)2

    = 0, 1722Kg .m2

    VG1 = 1inicial = 0m/s

    RF (d .ch.) = 0N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Energa Mecanica Inicial

    Sobre el sistema solo actuan fuerzas conservativas.La energa mecanica se conserva:

    Velocidad de A:

    EM=cte EM1 = EM2 = cte

    EM1 = 0 + mghG1

    EM1 = (2, 551)(9, 8)(0, 450)

    EM1 = 11, 2499J . . . . (1)

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Energa Mecanica Final

    Antes de chocar:

    EM2 = T2 + V2EM2 =

    12mV

    2G +

    12 IG

    2 + mghG2EM2 =

    12 (2, 551)( 0, 45)2

    + 12 (0, 1722)(2) +

    (2, 551)(9, 8)(0, 225)EM2 = 5, 6249 + 0, 3444

    2 . . .(2)

    Resolviendo (1) y (2):

    = 4, 0414 rad/s

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Principio de impulso y momentum angular en barra 1

    Principio:HA1 + 12 =

    HA2

    IA A.Ch. k+ t2t1 (F 0, 675)dt k = IA D.Ch. k

    t2t1 Fdt = Z D.Ch. = 2IA = IG + 2, 551(0, 45)

    2 =0, 6887Kg .m2

    Se obtiene:

    2, 7833 + 0, 675Z = 0, 68872.. . . (3)

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Principio de impulso y momentum angular en barra 2

    Principio:HE1 + 12 =

    HE2

    IE A.Ch. k+ t2t1 (F sen(60o) 0, 3)dt kIE D.Ch. k

    D.Ch. = 3IE = IG + 2, 551(0, 15)

    2 =0, 2296Kg .m2

    Se obtiene:

    0 + 0, 2598Z = 0, 22962. . . .(4)

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Antes y despues del choque

    Coeficiente de restitucion:

    e = Vrel. D.Ch.Vrel. A.Ch.

    0, 6 = 0,33cos(30)+0,67522,72791, 6367 = 0, 25983+0, 6752 . . . (5)

    De (3),(4)y(5):

    2 = 0, 4354rad/s 3 = 5, 1685rad/s

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Antes y despues del choque

    Coeficiente de restitucion:

    e = Vrel. D.Ch.Vrel. A.Ch.

    0, 6 = 0,33cos(30)+0,67522,72791, 6367 = 0, 25983+0, 6752 . . . (5)

    De (3),(4)y(5):

    2 = 0, 4354rad/s 3 = 5, 1685rad/s

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Estados Dinamicos

    ME = IE

    25(0, 15) = 0, 2296 = 16, 333

    FX = manRX = 2, 551 2 (0, 15)RX = 10, 2218N

    FY = mat

    RY 25 = 2, 551 (0, 15)RY = 18, 7502N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Estados Dinamicos

    ME = IE

    25(0, 15) = 0, 2296 = 16, 333

    FX = manRX = 2, 551 2 (0, 15)RX = 10, 2218N

    FY = mat

    RY 25 = 2, 551 (0, 15)RY = 18, 7502N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Estados Dinamicos

    ME = IE

    25(0, 15) = 0, 2296 = 16, 333

    FX = manRX = 2, 551 2 (0, 15)RX = 10, 2218N

    FY = mat

    RY 25 = 2, 551 (0, 15)RY = 18, 7502N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Tabla de respuestas

    Pregunta Variable Valor numerico Unidades

    16 2 0,4354 rad/s

    17 3 5,1585 rad/s

    18 16,333 rad/s2

    19 EX 10,2218 N

    20 EY 18.7502 N

    GRUPO N5 Dinamica MC338

  • Enunciado del ProblemaAnimacion

    Metodo de Solucion

    Recopilacion de datosEnerga MecanicaImpulso y Momentum AngularChoquesCinetica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

    Frase

    With great powercomes greatresponsibility.

    Un gran poder conllevauna gran responsabilidad

    Uncle Ben (Spiderman story)

    GRUPO N5 Dinamica MC338

    Enunciado del ProblemaAnimacinMtodo de SolucinRecopilacin de datosEnerga MecnicaImpulso y Momentum AngularChoquesCintica del cuerpo rgido de la barra 2Tabla de Respuestas

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