Práctico 4: Movimiento Circular
1) Determinen cuales de las
siguientes expresiones son verdaderas. Justifiquen sus respuestas.
a) Cuando un cuerpo realiza
un movimiento circular variado, su aceleración es tangente a la circunferencia.
b)Cuando la aceleración
angular del cuerpo es constante, el módulo de la componente tangencial de la aceleración
es constante.
c) Si el módulo de la
velocidad lineal de un cuerpo se mantiene constante, su aceleración tangencial
vale cero.
2) Un disco de 10 cm de
radio parte del reposo y comienza a girar alrededor de un eje horizontal que
pasa por su centro, con una aceleración angular constante de 2 rad/s 2. un
punto P en el vorde del disco se encuentra al iniciarse el movimiento en la
misma vertical del centro y encima de él. Calcúlese al cabo de un segundo. a)
La posición al cabo de un segundo,b)su aceleración centrípeta,c) la aceleración
tangencial,d)la aceleración resultante.Rta: 1 rad; 0,4 m/s2;0,2 m/s2;0,447
m/s2.
3)Un ciclista y su máquina
pesan en conjunto 80 kgf y recorren una pista circular de 2,4 m de radio.La
velocidad en el punto más bajo es de 9,8 Ö2
m/s.a) Calcular la aceleración centrípeta en el punto más alto,b)Hallar la
fuerza que ejerce la pista sobre la bicicleta en el punto más alto,c) ¿Con qué
fuerza presiona la bicicleta contra la pista?d) ¿Cuál es la velocidad que ha de
tener la bicicleta en el punto más alto para no despegarse de la pista?Rta:
9,899 m/s; 253,333 kgf;a cargo del alumno; 4,85 m/s.
4) Un automóvil cuyas ruedas
tienen un radio de 30 cm, marcha a 50 km/h, en cierto momento su conductor acelera
hasta alcanzar 80 km/h, empleando en ello 20 s. Calcular la aceleración angular
de las ruedas y el número de vueltas que dio en ese tiempo. Rta: 1,39 rad/s2,
191,6
5) El móvil P, describe un
movimiento circular horizontal uniforme de 0,5 m de radio, efectuando 5 vueltas
por segundos. Calcular la aceleración centrípeta cuando pasa por el punto A.
Rta: 493,48 m/s2
6) Una rueda de la fortuna gira
4 veces cada minuto y tiene un diámetro de 18 m.a) ¿Cuál es la aceleración
centrípeta del pasajero? Qué fuerza ejerce el asiento sobre un pasajero de 40
kg: b) en el punto más bajo del viaje, c) en el punto más alto,d) ¿ qué fuerza
ejerce el asiento sobre un viajero cuando este se encuentra a la mitad entre
los puntos más alto y más bajos?Rta: 1,57 m/s2
454,8 N; 329,2N; 397 N
7) Un carro de montaña rusa
tiene una masa de 500 kg cuando está lleno de pasajeros. a) Si el vehículo
tiene una rapidez de 20 m/s. En el punto A,a) ¿cuál es la fuerza ejercida por
la pista sobre el vehículo en ese punto.b)¿ cuál es la rapidez máxima que el
vehículo alcanza en B y continúa sobre la pista? Rta: 2900 N; 12,12 m/s.
8) En el modelo atómico de
Bohr del átomo de hidrógeno, la rapidez del electrón es aproximadamente 2,2 x
106 m/s. Encuentre: a) La fuerza que actúa sobre el electrón cuando
esto giran en una órbita circular de 0,53 x 10-10 m de radio. b)La
aceleración centrípeta del electrón. Masa e- = 9,11 x 10 -31 kg.
Rta: 83,192 x 10-9 N; 9,132 x 1022 m/s2
0 comentarios:
Publicar un comentario