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Preguntas de test de cinemática del sólido rígido (GIE)

De Laplace

Revisión a fecha de 13:54 14 dic 2013; Antonio (Discusión | contribuciones)
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Contenido

1 Deslizamiento de una barra

Una barra metálica de 1.00 m de longitud resbala apoyada en el suelo y en una pared vertical. En un momento dado su extremo inferior se encuentra a una distancia de 60\,cm de la esquina y se mueve con velocidad de 12 cm/s alejándose de la esquina

¿Con qué velocidad se mueve el extremo superior de la barra?

A No hay información suficiente para determinarla.
B Está en reposo.
C Desciende con rapidez 9\,cm/s.
A Desciende con rapidez 16\,cm/s.

Considerando un sistema de ejes centrado en la esquina, con el suelo como eje OX y la pared como eje OZ, ¿dónde se encuentra el C.I.R. de la barra en el instante anterior?

A No hay información suficiente para determinarlo.
B En \vec{r}_I=\vec{0}.
C En \vec{r}_I= (60\vec{\imath}+80\vec{k})\,\mathrm{cm}.
A En \vec{r}_I = (30\vec{\imath}+40\vec{k})\,\mathrm{cm}.

2 Caso particular de movimiento rígido

En un sólido rígido, la velocidad del origen en un determinado instante es \vec{v}_0=(2\vec{\imath}-2\vec{\jmath}+\vec{k})\mathrm{m}/\mathrm{s} y su velocidad angular \vec{\omega} = (-2\vec{\imath}+\vec{\jmath}+2\vec{k})\mathrm{rad}/\mathrm{s}.

¿Cuánto vale la velocidad instantánea del punto A(-2,1,2)\,(m)

A \vec{v}_A=(-\vec{\jmath}+3\vec{k})\mathrm{m}/\mathrm{s}
B \vec{v}_A=(2\vec{\imath}+6\vec{\jmath}-3\vec{k})\mathrm{m}/\mathrm{s}
C \vec{v}_A = \vec{0}
D \vec{v}_A=(2\vec{\imath}-2\vec{\jmath}+\vec{k})\mathrm{m}/\mathrm{s}

¿Qué tipo de movimiento describe el sólido en ese instante?

A Reposo.
B Helicoidal.
C Rotación.
D Traslación.

3 Propiedades de un movimiento

En el movimiento instantáneo de un sólido rígido, un punto A tiene velocidad nula, y un punto B tiene velocidad \vec{v}^B\neq
\vec{0}. ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es falsa? (EIRMD: Eje instantáneo de rotación y mínimo deslizamiento)

A La dirección del EIRMD es perpendicular a \vec{v}^B.
B El EIRMD pasa por A.
C La dirección del EIRMD es paralela a \vec{v}^B.
D El sólido efectúa un movimiento instantáneo de rotación.

4 Caso de movimiento plano

En un movimiento plano, se tiene que la velocidad instantánea de dos puntos A y B es la ilustrada en la figura (para la posición, la cuadrícula representa cm y para la velocidad cm/s)

En dicho instante, ¿cuál es la velocidad del origen de coordenadas O?

A \vec{0}
V Estas velocidades son imposibles en el movimiento de un sólido rígido.
C 2\vec{\imath} (cm/s)
D 4\vec{\jmath} (cm/s)

¿Dónde se encuentra el centro instantáneo de rotación?

A En O.
B En (2\vec{\imath}+2\vec{\jmath}) cm
C En (2\vec{\jmath}) (cm)
D En (4\vec{\imath}+4\vec{\jmath}) cm

5 Posible movimiento de una barra

De las siguientes cuatro figuras, solo una representa velocidades posibles de los extremos A y B de una barra rígida que realiza un movimiento plano. ¿Cuál?


A B
C D

Para la barra anterior, ¿dónde se encuentra su centro instantáneo de rotación, según la cuadrícula de la figura?

A \overrightarrow{OI} = \vec{\imath}-(1/2)\vec{\jmath}
B Está en el infinito.
C \overrightarrow{OI} = \vec{0}
D \overrightarrow{OI} = 2\vec{\imath}+\vec{\jmath}

¿Cuánto vale, en rad/s, la velocidad angular instantánea de este movimiento, si la cuadrícula representa m en distancias y m/s en velocidades?

A \vec{\omega} = +\vec{k}
B \vec{\omega} = -2\vec{k}
C \vec{\omega} = \vec{0}
D \vec{\omega} = -\vec{k}

6 Ejemplo de movimiento plano

Un sólido describe un movimiento plano de forma que el origen de coordenadas tiene una velocidad \vec{v}_O=60\vec{\imath}+A\vec{\jmath} (cm/s), estando el centro instantáneo de rotación en \vec{r}_I=4\vec{\imath}+3\vec{\jmath} (cm). ¿Cuánto vale la constante A?

A 45
B 0.
C No hay información suficiente para saberlo.
D − 80.

¿Y la velocidad angular del sólido, en rad/s?

A No hay información suficiente para saberlo.
B \vec{\omega}=+20\vec{k}
C \vec{\omega}=-500\vec{k}
D \vec{\omega}=-20\vec{k}

7 Pivotamiento y rodadura

Una bola se encuentra sobre la superficie horizontal z = 0. La velocidad del punto de contacto es nula y la velocidad angular instantánea de la bola es 3\vec{\imath}+4\vec{\jmath} (rad/s). Podemos decir que…

A Pivota con una velocidad angular de 5\,rad/s
B Pivota con una velocidad angular de 4\,rad/s y rueda con una de 3\,rad/s.
C Rueda con una velocidad angular de 5\,rad/s
D Pivota con una velocidad angular de 3\,rad/s y rueda con una de 4\,rad/s.

¿Y si la velocidad angular fuera 3\vec{\imath}+4\vec{k} (rad/s)?

A Pivota con una velocidad angular de 5\,rad/s
B Pivota con una velocidad angular de 4\,rad/s y rueda con una de 3\,rad/s.
C Rueda con una velocidad angular de 5\,rad/s
D Pivota con una velocidad angular de 3\,rad/s y rueda con una de 4\,rad/s.

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