Guía n° 28 de ejercicios de movimiento circular
Resolver los siguientes ejercicios
Problema n° 1
Calcular el período de revolución de una bola de bowling de 20 cm de diámetro que recorre rodando una longitud de 12 m en 4 segundos.
• Respuesta: T = 0,2 s
Problema n° 2
Un satélite es colocado a una distancia promedio de la superficie de la Tierra de 35.800 km y de tal manera que parezca fijo (geoestacionario). ¿Cuál es su frecuencia y en caso de que esté situado en el plano del ecuador, su velocidad orbital y aceleración centrípeta? Radio terrestre: rT = 6.400 km.
• Respuesta: f = 1,1574·10⁻⁵/s; v = 11.048 km/h; ac = 2.892,3 km/h²
Problema n° 3
El radio de la Tierra es aproximadamente 6.400 km. Calcular, teniendo en cuenta que tarda un día en dar una vuelta:
a) Su velocidad angular.
b) La velocidad de una ciudad situada en el ecuador.
c) La velocidad de Buenos Aires (aproximadamente 35° de latitud sur).
• Respuesta: a) ω = 7,27·10⁻⁵ rad/s; b) v = 1.675,52 km/h; c) v = 1.372,5 km/h
Problema n° 4
Dos patinadores recorren una pista circular, pero en distinto sentido de modo que se cruzan cada 10 segundos. Calcular la velocidad angular de cada patinador y el diámetro de la pista si los patinadores desarrollan una velocidad de 28,274 km/h.
• Respuesta: ω = (π/10) rad/s; d = 50 m
Problema n° 5
Un motor adquiere una velocidad angular correspondiente a 900 RPM en 20 segundos. Calcular la aceleración angular media y el tiempo en que realiza las primeras 300 revoluciones.
• Respuesta: α = 4,71 rad/s²; t = 49 s
Problema n° 6
¿Con qué aceleración angular se frena un disco que tiene una velocidad angular de π/s si durante el frenado el disco gira 30°?
• Respuesta: α = 3·π rad/s²
Problema n° 7
Calcular la frecuencia que tiene un volante al que en los primeros 420° se le aplicó una aceleración angular de (π/6) rad/s².
• Respuesta: f = 0,44 /s
Problema n° 8
Calcular el ángulo recorrido por un punto mientras cambia de un período de 2 segundos a otro de 8 segundos si lo hace en 10 segundos.
• Respuesta: θ = 1.125°
Problema n° 9
Una cinta magnética de un cassette pasa por la cabeza grabadora a una velocidad de 4,6875 cm/s. El tambor que arrolla la cinta tiene un diámetro de 22 mm y cuando ha arrollado toda la cinta, el conjunto tiene 50 mm de diámetro. Calcular la frecuencia de giro de cada tambor al comienzo de la cinta y la aceleración angular media si el cassette tiene 30 minutos de duración de cada lado.
• Respuesta: f₁ = 41,344 RPM; f₂ = 18,191 RPM; α₁ = -0,001346 rad/s²; α₂ = 0,001346 rad/s²;
Problema n° 10
Calcular cuántos minutos después de las 16 horas las agujas minutera y horaria coinciden.
• Respuesta: t = 21' 49,09"
Bibliografía:
"Física". Hernán Miguel y Marcelo C. Cánepa. 1983. Argentina.
Autor: Ricardo Santiago Netto. Argentina