650576887-Ingenieria-Mecanica

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EXAMEN INGENIERÍA MECÁNICA
1. En el diagrama se muestra una viga que se utiliza para soportar una plataforma de
almacenamiento de motores de automóviles. La viga tiene un perfil W 8x10. Si en un
momento dado, la viga experimenta una fuerza de 18.52kN en el punto mostrado en
el diagrama, determine el esfuerzo máximo en la viga.
2. Usamos una barra con sección transversal cuadrada de acero de 5cm de lado por 30cm
de longitud como una columna. Los extremos de la barra son fijos y es de acero AISI 1020
laminado en caliente. Calcule la carga crítica cuando la barra se somete a una carga de
compresión axial. (Suponga una K=0.5. Tomar E=207 GPA y Syc = 331 MPA)
3. En un sistema de refrigeración, el refrigerante 134a entra al compresor como vapor
sobrecalentado a una presión de 0.06MPa y temperatura de 0°C a una razón de 1kg/s. Al
salir del compresor, este tiene una presión de 1.4MPa y temperatura de 75°C. Luego de
pasar por el condensador, su presión baja a 1.2MPa a una temperatura de 45°C y se
estrangula a 0.06MPa. Calcule: a) El flujo de energía que se remueve del espacio
refrigerado por segundo y la potencia que le brinda el compresor al refrigerante y b) el COP
del sistema de refrigeración.
4. Se tiene una planta generadora de energía eléctrica que funciona en el ciclo ideal simple
de Rankine. El vapor de agua entra a la turbina a 8MPa y 700°C al llegar al condensador, el
agua se encuentra a una presión de 15kPa. La potencia neta de la planta es de 53MW.
Encuentre el flujo másico del vapor.
5. El mecanismo que se muestra en la figura tiene las siguientes condiciones iniciales:
L1=174cm
L2=116cm
L3=108cm
L4=110cm
θ
1
=− 25°
θ
2
= 37°
en sentido de las manecillas del relojω
2
= 15𝑟𝑎𝑑/𝑠
en contra de las manecillas del reloj.α
2
= 25𝑟𝑎𝑑/𝑠2
Encuentre α
4
6. En la estructura presentada en la siguiente figura, determine la fuerza presente en el
elemento AB.
7. La aceleración de la tierra está dada por la siguiente función:
𝑎 =− 9.81
(1+ 𝑦
6.37×106
)2
donde a es la aceleración en y “y” es la altura en m sobre la superficie de la tierra.𝑚/𝑠2
Si un proyectil se lanza a 8000m/s desde una altura y=0, ¿qué tan alto llegará el proyectil?
(desprecie la resistencia del aire)
8. En un tanque se instala una compuerta circular como se muestra en el diagrama. La
compuerta se mantiene cerrada gracias a un resorte y se desea que la compuerta se abra
cuando el nivel de agua llegue al punto A. El radio de la compuerta es de 4m y el largo de la
misma es de 4m también. Calcule la fuerza que debería de tener el resorte en el momento
justo en el que la compuerta comienza a abrirse. Asuma que el peso de la compuerta es
depreciable.
9. En el siguiente mecanismo está acoplado a una caja con ruedas en C. Encuentre la
velocidad de C.
10. En el manómetro de la figura, el aire encerrado en un extremo tiene una presión
absoluta de 80kPa. Si la gravedad específica GE2=2, encuentre la gravedad específica
GE1. Asuma una presión atmosférica de 100kPa.