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FÍSICA 2º BACHILLERATO
UNIDAD 2: DINÁMICA DE ROTACIÓN
RELACIÓN DE PROBLEMAS

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UNIDAD 2: DINÁMICA DE ROTACIÓN
RELACIÓN DE PROBLEMAS
1. Si la Tierra cambiara su radio y pasara a tener la mitad, sin cambiar su masa, ¿cuál
sería su periodo de rotación?
Datos: G= 6.67 10-11 N m2 /kg2 MTierra= 5.98 1024 kg; RTierra=6.38 106 m
Resultado: T=21666 s = 6h
2. Un carro de juguete que se muevecon velocidad constante y completa una vuelta
alrededor de una pista circular (una distancia de 200 metros) en 25 seg.
a) ¿Cual es la velocidad media?
b) Si la masa del carro es de 1,5 kg. Cual es la magnitud de la fuerza centrípeta que lo
mantiene en un circulo?
Resultado: v = 8 m/s F= 3,01 N
3. En un ciclotrón (un tipo acelerador de partículas), un deuterón (de masa atómica 2u )
alcanzauna velocidad final de 10 % de la velocidad de la luz, mientras se mueve en
una trayectoria circular de 0,48 metros de radio. El deuterón se mantiene en la
trayectoria circular por medio de una fuerza magnética. Que magnitud de la fuerza se
requiere?. Dato: 1 uma=1,66 10-27 kg
Resultado: F = 6,2287 10-12 Newton
4. Una patinadora de hielo de 55 kg se mueve a 4 m/seg.. Cuando agarra el extremosuelto de una cuerda, el extremo opuesto esta amarrado a un poste.
Después se mueve en un circulo de 0,8 m de radio alrededor del poste.
a) Determine la fuerza ejercida por la cuerda sobre sus brazos.
b) Compare esta fuerza con su peso.
Resultado: T = 1100 N; T/P = 2,04
5. Una cuerda ligera puede soportar una carga estacionaria colgada de 25 kg. antes de
romperse. Una masa de 3 kg unida a lacuerda gira en una mesa horizontal sin fricción
en un circulo de 0,8 metros de radio. Cual es máxima velociadad que puede adquirir la
masa antes de romper la cuerda? Resultado: v = 8,08 m/s
6. En el modelo de Bohr del átomo de hidrogeno, la rapidez del electrón es
aproximadamente 2,2 106 m/s. Encuentre:
a) La fuerza que actúa sobre el electrón cuando este gira en una orbita circular de 0,5310- 10 metros de radio
b) la aceleración centrípeta del electrón.
Masa = 9,11 10-31 Kg. v = 2,2 106 m/s r = 0,53 10-10 m. Resultado: a = 9,131022 m/s2
8. La velocidad de la punta de la manecilla de los minutos en el reloj de un pueblo es
1,75 10-3 m/s.
a) Cual es la velocidad de la punta de la manecilla de los segundos de la misma
longitud
b) Cual es la aceleración centrípeta de la puntadel segundero.
Resultado: V segundero = 0,105 m/s; 0,011 m/s2

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS DE LA NATURALEZA

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UNIDAD 2: DINÁMICA DE ROTACIÓN
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9. Una moneda situada a 30 cm del centro de una mesa giratoria horizontal que esta en
rotación se desliza cuando su velocidad es 50 cm/s.
a) ¿Que origina la fuerza central cuando la moneda estaestacionaria en relación con la
mesa giratoria?
b) Cual es el coeficiente de fricción estático entre la moneda y la mesa giratoria?
Resultado: 0,085
10. Considere un péndulo cónico con una plomada de 80 kg. en un alambre de 10
metros formando un ángulo de u = 5º con la vertical. Determine:
a) Las componentes vertical y horizontal de la fuerza ejercida por el alambre en el
péndulo.
b) Laaceleración centrípetal de la plomada. .
Resultado: TY = 784 N; TX = 68,59 N; ac=0,86 m/s2
11. Un halcón vuela en un arco horizontal de 12 metros de radio a una rapidez
constante de 4 m/seg.
a) Encuentre su aceleración centrípeta
b) El halcón continúa volando a lo largo del mismo arco horizontal pero aumenta su
rapidez a la proporción de 1,2 m/seg2. Encuentre la aceleración (magnitud y dirección)
bajoestas condiciones.
Resultado: ac = 1,33 m/s2; a = 1,79 m/s2; φ = 47,94º
12. Un carro de montaña rusa tiene una masa de 500 kg. cuando esta totalmente lleno
de pasajeros.
a) Si el vehiculo tiene una rapidez de 20 m/seg. en el punto A. Cual es la fuerza
ejercida por la pista sobre el vehiculo en este punto?
b) Cual es la velocidad mínima que el vehiculo debe alcanzar en B y continuar sobre...