Fisica

MOVIMIENTO CIRCULAR

1. Una rueda al girar, realiza 60 vueltas completas en 1/4 de minuto, determinar:
a) La frecuencia
b) El periodo
c) El ángulo descrito en radianes
d) El ángulo descrito en grados
e) La velocidad angular
a) f=6014min*(60s1min)=6015=4s-1, b) T=1f=0.25s, c) θrad=60*2π=120π,
d) θ°=θrad*180π=21600°, e) ω=2πf=8π rad/s
2.Calcular la velocidad angularde un disco musical de 45RPM, así como su desplazamiento angular, si al girar su movimiento dura 4 minutos.
SOL: ω=fRPM*2π60=32π rad/s, θ=ω*t=32π*4*60=360π rad
3. Un engrane adquiere una velocidad angular de 2340 rad/s en un tiempo de 3 segundos ¿Cuál fue su aceleración angular?
Sol: α=ωf-ω03=2340-03=780rad/s
4. Un móvil al girar aumenta su frecuencia de 6 a 24 RPS en un tiempo de 5segundos, determine el valor de su aceleración angular.
Sol: α=ωf-w05=24*(2π60)-6*(2π60)5 =0.3768 rad/s2
5. Una hélice gira inicialmente con una velocidad angular de 8 rad/s y recibe una aceleración angular constante de 5rad/s (al cuadrado), calcular:
a) Su velocidad angular después de 10 s
b) Su desplazamiento angular a los 10 s
c) Cuantas revoluciones efectúa en 10 s.

6.- Dospoleas de 6 y 15 cm de radio respectivamente, giran conectadas por una banda. Si la frecuencia de la polea de menor radio es 20 vueltas/seg; a) Cuál será la frecuencia de la mayor; b) Cuál es la velocidad angular, lineal y aceleración centrípeta de cada polea.
SOL: R1 = 6 cm = 0,06 metros, R2 = 15 cm = 0,15 metros, f1 = 20 vueltas/seg;

f2 = 8 Hertz.
Polea pequeña f1 = 20 vueltas/seg
W1 = 2 *p * f1 = 2 * 3,14 * 20= 125,66 rad/seg.
Polea grande f2 = 8 vueltas/seg
W2 = 2 * p * f2 = 2 * 3,14 * 8 = 50,26 rad/seg.
Polea pequeña W1 = 125,66 rad/seg.
V1 = W1 * R1 = 125,66 * 0,06 = 7,539 m/seg.
Polea grande W2 = 50,26 rad/seg.
V2 = W2 * R2 = 50,26* 0,15= 7,539 m/seg.
Polea pequeña R1 = 0,06 metros

Polea grande R2 = 0,15 metros

7- Un atleta hace girar un disco de 1 kg a lo largode una trayectoria circular de 1m de radio. La velocidad máxima del disco es de20m/s .determinar la magnitud de la aceleración radial máxima
Sol: arMAX=VMAX2R=2021=40m/s2
8.- Una llanta de 0.5m de radio gira a una velocidad constante de 200rev./min. Encuentre la velocidad y la aceleración de una pequeña piedra incrustada en una de la cuerdas sobre el borde exterior de la llanta
Sol:ω=200rev/min*(2π60)=21radseg → v=ωR=21*0.5=10.5 m/s
a=v2R=2120.2=882m/s2




9.- En la figura mostrada, en un instante dado, la aceleración
total de una partícula que se mueve en la dirección de la manecillas del reloj en un circulo de 2.50 m de radio. En este instante de tiempo encuentre.
a.- La aceleración centrípeta.
b.- La velocidad de la partícula
c.- Su aceleracióntangencial
Sol: a) ac=acos30°=15*0.866=13m/s2,
b) v=ac*R=13*2.5=5.7m/s
c) aT=asen30°=7.5m/s2
10.- 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 esta estacionaria en relación con la mesa giratoria?
b) Cual es el coeficiente de fricciónestático entre la moneda y la mesa giratoria?
∑ FY = 0
N – m g = 0.

11-Un muchacho hace gira una bola atada a una cuerda en un circulo horizontal de 0.8m de radio ¿cuántas revoluciones por minuto realiza la bola si el modulo de la aceleración centrípeta es g (el modulo de la aceleración de caída libre)?
Sol: ω=g0.8=3.5Rads*1Rev6.28Rad*60s1min=33.44Rev/min
13.- Un carro cuyas ruedastiene 80 cm de diámetro viaja a 90 Km/h. Hallar: a) ¿Cuántas vueltas da cada rueda si el carro recorre 10 Km.

14.- En un instante dado una polea posee una velocidad angular “w” y 4 segundos después una velocidad “3w”; un segundo más tarde recorre 52 revoluciones. ¿Cuál es el valor de su velocidad y aceleración angular? Encuentre también la velocidad al completar dichas revoluciones.
Sol:...