prÁctica 03 - mov. circular

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 2016-1 Física 1   Ingeniería Departamento de Ciencias PRÁCTICA 03: MOVIMIENTO CIRULAR  1. El volante de un motor de automóvil sometido a prueba recorre una posición angular que está dada por:  El diámetro del volante es de 0.36 m. a) Calcule el ángulo θ, en radianes y grados, en t 1 = 2.00 s y t 2  = 5.00 s. b) Calcule la distancia que una partícula en el borde se mueve durante ese intervalo. c) Calcule la velocidad angular media en rad/s entre t 1 = 2.00 s y t 2  = 5.00 s. d) Calcule la velocidad angular instantánea a los tiempos t 1 = 2.00 s y t 2  = 5.00 s. 2. Considerando que el período de la Luna alrededor de la Tierra es 28 días, determinar la rapidez angular de la Luna respecto de la Tierra en rad/h. 3. Los puntos periféricos de un disco que rota uniformemente, se mueven a 40.0 cm/s. Si los puntos que se encuentran a 2.00 cm de la periferia giran a 30.0 cm/s, ¿qué diámetro tiene el disco? 4. Un cuerpo se mueve sobre una circunferencia con una rapidez constante igual a la que adquiere cayendo libremente desde una altura igual a la mitad del radio de la circunferencia. ¿Cuál es su aceleración centrípeta? 5. Un lanzador de disco gira el disco por un círculo de radio 80.0 cm. En cierto instante, el lanzador gira con una rapidez angular de 10.0 rad/s y la rapidez angular está aumentando a razón de 50.0 rad/s 2 . Calcule las componentes de la aceleración tangencial y centrípeta del disco y la magnitud de la aceleración. 6. Cuando se diseña la curva de una carretera se requiere que los automóviles que viajen a una rapidez constante de 25 m/s no experimenten una aceleración de más de 3 m/s 2 . Determine el radio de curvatura mínimo de la curva. 7. Un automóvil viaja a lo largo de una carretera curva horizontal de 600 m de radio. Si la rapidez se incrementa de manera uniforme a razón de 2000 km/h 2 , determine la magnitud de la aceleración en el instante en que la rapidez del automóvil sea de 60 km/h. 8. En el punto A la rapidez del automóvil es de 80 pies/s y la magnitud de la aceleración de a es de 10 pies/s 2  y actúa en la dirección mostrada. Determine el radio de curvatura de la trayectoria en el punto A y el componente tangencial de la aceleración. 9. A partir de que arranca, el bote se desplaza alrededor de la trayectoria circular, ρ = 50 m, a una rapidez de v = (0.8t) m/s, donde t está en segundos. Determine las magnitudes de la velocidad y aceleración del bote cuando ha viajado 20 m.

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2016-1

Física 1 – Ingeniería Departamento de Ciencias

PRÁCTICA 03: MOVIMIENTO CIRULAR 

 

1.  El volante de un motor de automóvil

sometido a prueba recorre una posición

angular que está dada por:  

El diámetro del volante es de 0.36 m. a)

Calcule el ángulo θ, en radianes y grados,

en t1 = 2.00 s y t2  = 5.00 s. b) Calcule la

distancia que una partícula en el borde se

mueve durante ese intervalo. c) Calcule la

velocidad angular media en rad/s entre t1 =

2.00 s y t2  = 5.00 s. d) Calcule la

velocidad angular instantánea a los

tiempos t1 = 2.00 s y t2 = 5.00 s.

2.  Considerando que el período de la Luna

alrededor de la Tierra es 28 días,

determinar la rapidez angular de la Luna

respecto de la Tierra en rad/h.

3.  Los puntos periféricos de un disco que

rota uniformemente, se mueven a 40.0

cm/s. Si los puntos que se encuentran a

2.00 cm de la periferia giran a 30.0 cm/s,

¿qué diámetro tiene el disco?

4.  Un cuerpo se mueve sobre una

circunferencia con una rapidez constante

igual a la que adquiere cayendo

libremente desde una altura igual a la

mitad del radio de la circunferencia. ¿Cuál

es su aceleración centrípeta?

5.  Un lanzador de disco gira el disco por un

círculo de radio 80.0 cm. En cierto

instante, el lanzador gira con una rapidez

angular de 10.0 rad/s y la rapidez angular

está aumentando a razón de 50.0 rad/s2.

Calcule las componentes de la aceleración

tangencial y centrípeta del disco y la

magnitud de la aceleración.

6.  Cuando se diseña la curva de una

carretera se requiere que los

automóviles que viajen a una rapidez

constante de 25 m/s no experimenten

una aceleración de más de 3 m/s2.

Determine el radio de curvatura

mínimo de la curva.

7.  Un automóvil viaja a lo largo de una

carretera curva horizontal de 600 m de

radio. Si la rapidez se incrementa de

manera uniforme a razón de 2000km/h2, determine la magnitud de la

aceleración en el instante en que la

rapidez del automóvil sea de 60 km/h.

8.  En el punto A la rapidez del automóvil

es de 80 pies/s y la magnitud de la

aceleración de a es de 10 pies/s2  y

actúa en la dirección mostrada.

Determine el radio de curvatura de la

trayectoria en el punto A y el

componente tangencial de la

aceleración.

9.  A partir de que arranca, el bote sedesplaza alrededor de la trayectoria

circular, ρ = 50 m, a una rapidez de v

= (0.8t) m/s, donde t está en

segundos. Determine las magnitudes

de la velocidad y aceleración del bote

cuando ha viajado 20 m.

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2016-1

Física 1 – Ingeniería Departamento de Ciencias

10. El tren pasa por el punto B con una

rapidez de 20 m/s la cual se reduce a at  =

0.5 m/s2. Determine la magnitud de su

aceleración en este punto.

11. 

Cuando el automóvil pasa por el punto Asu rapidez es de 25 m/s. Si se aplican losfrenos, su rapidez se reduce en at = (0.001

s - 1) m/s2. Determine la magnitud de su

aceleración un poco antes de que llegue al

 punto C.

12. El avión vuela a lo largo de unatrayectoria circular horizontal AB en 60 s.

Si su rapidez en el punto A es de 400

 pies/s, la cual se reduce a razón de at  = (-

0.1t) pies/s2, determine la magnitud de su

aceleración cuando llegue al punto B.

13. El automóvil viaja a una rapidezconstante de 30 m/s. El conductor

aplica entonces los frenos en A con lo

cual su rapidez se reduce a razón de at  = (-(1/8) t) m/s2, donde t está en

segundos. Determine la aceleración

del automóvil un poco antes de que

 pase por el punto C de la curva

circular. Se requieren 15 s para que elautomóvil recorra la distancia de A a

C

14. 

El automóvil pasa por el punto A con

una rapidez de 25 m/s, después de lo

cual su velocidad se define como v =

(25 - 0.15 s) m/s. Determine la

magnitud de su aceleración cuandollega al punto B (50, 12), si le tomó

2.46 s en llegar.