PHYSICS

Trabajos Propuestos: Serie nº 5 Sistemas Mecánicos: Mecanismos Planos y Fricción

Pb. 1 Para mover un bloque de 1500 N sobre un plano de 20º de inclinación, se utiliza un husillo de rosca simple y filete cuadrado con un diámetro medio de 35 mm y un avance por cada vuelta de 20 mm. El coeficiente de fricción estática en los filetes del husillo es 0,15. El coeficiente de fricción estática entre el bloque y la superficie del plano inclinado es 0,30. En la pequeña junta de bola A la fricción es tan pequeña que se puede despreciar.

(1Pto.) Hallar la magnitud del par M que debe aplicarse a la manija del husillo para empezar a mover el bloque por el plano inclinado. Pb. 2 Las cajas B y C tienen una masa de 10 kg cada una. La caja A está colgada por una soga que pasa por un tambar fijo y está unida a la caja B. El ángulo de contacto entre el tambor y la soga es /2. El coeficiente de fricción estática entre la soga y el tambor es s = 0,3, mientras que en las demás superficies de contacto el coeficiente de fricción estática es 0,2.

1. (1Pto.) Calcular la tensión máxima que se puede ejercer sobre la soga sin provocar el deslizamiento de la caja B hacia la izquierda.

2. (1Pto.) Calcular la masa máxima que pueda tener la caja A sin provocar el deslizamiento de la caja B hacia la izquierda.

Pb. 3 Una correa colocada alrededor de un tambor en rotación, de 120 mm de radio, actúa como un freno cuando el brazo ABCD se mueve hacia abajo bajo la acción de la fuerza P. El coeficiente de fricción cinética entre la correa y el tambor es 0,2. (1Pto.) Determinar la magnitud de la fuerza P capaz de provocar un par de torsión de frenado de 12 N· m, suponiendo que el tambor está girando en sentido anti-horario. Despreciar el peso del brazo del freno.

Pb. 4: En el mecanismo plano, mostrado en la figura, la barra 4 se está moviendo con una

velocidad constante  Dv i m/s  

.

1. (0,5Pto.) Calcular la movilidad del mecanismo usando el criterio de Grübler. Justificar 2. (0,5Pto.) Situar en el dibujo los CIR’s I13 y I15 del mecanismo. 3. En el instante mostrado en la figura, realizar el análisis cinemática para rellenar la

tabla siguiente, redondeando a dos decimales:

2 

(rad/s) k 

 0,5Pto. 2 

(rad/s2) k 

 0,5Pto.

3 

(m/s) k 

 0,5Pto. 3 

(m/s2) k 

 0,5Pto.

Pb. 5: Sea el mecanismo plano de la figura. Se sabe que la barra 6 se mueve con una

velocidad constante  Cv 4 i m/s 

y que: AB

DE 2

 .

1. (0,5Pto.) Calcular la movilidad del mecanismo usando el criterio de Grübler. Justificar 2. (0,5Pto.) Situar en el dibujo CIR’s I13 y I17 del mecanismo. 3. En el instante mostrado en la figura, realizar el análisis cinemática para rellenar la

tabla siguiente, redondeando a dos decimales:

 3 

(rad/s) k 

 0,25Pto. 8 

(rad/s2) k 

 0,25Pto.

8 

(m/s) k 

 0,25Pto. 9 

(m/s2) k 

 0,25Pto.

Dv 

(m/s) i j  

  0,25Pto. Da 

(m/s2) i j  

  0,25Pto.

Ev 

(m/s) i j  

  0,25Pto. Ea 

(m/s2) i j  

  0,25Pto.