Taller Movimiento Circular Uniforme

Taller movimiento circular uniforme, aceleración radial y tangencial, velocidad angular.

1. La tierra tiene 6380 km de radio y gira una vez sobre su eje en 24 h, a) ¿Qué
aceleración radial tiene un objeto en el ecuador en m/s 2 y como fracción de g?. B)
si arad, en el ecuador fuera mayor que g, los objetos saldrían volando hacia el
espacio, ¿Qué periodo de rotación tendría para que estosucediera?
2. Un modelo de rotor de helicóptero tiene cuatro aspas, cada una de 3,40 m de
longitud desde el eje central hasta la punta. El modelo gira en un túnel de viento a
550 rpm. A) ¿Qué rapidez lineal tiene la punta del aspa en m/s?, b) ¿Qué arad tiene
la punta del aspa, expresada como múltiplo de la aceleración debida a la gravedad,
es decir en g?
3. En una prueba de “traje g”, un voluntario giraen un círculo de 7,0 m de radio. ¿Con
que periodo de rotación la aceleración centrípeta tiene magnitud de 3,0 g y 10 g?
4. El radio de la órbita terrestre alrededor del sol (suponiendo que es circular) es de
1,50x10 8 km, y la tierra la recorre en 365 días. a) calcule la magnitud de la velocidad
orbital de la tierra en m/s. b) calcule la aceleración radial de la tierra hacia el sol en
m/s2, c)repita los incisos a y b para el movimiento planetario de mercurio radio orbital
5,79x107 km, periodo orbital 88 días.
5. Una rueda de la fortuna de 14,0 m de radio gira sobre un eje horizontal en el centro.
La rapidez lineal de un pasajero en el borde es constante e igual a 7,00 m/s. ¿Qué
magnitud y dirección tiene la aceleración del pasajero al pasar por el movimiento
más bajo de su movimientocircular?, ¿Qué aceleración tiene a pasar por el punto
más alto del movimiento circular?, ¿Cuánto tarda una revolución de la rueda?
6. La rueda de la fortuna del ejercicio anterior gira en sentido antihorario, se acaba de
poner en movimiento, en un instante dado, un pasajero sentado en el borde de la
rueda está pasando por el punto más bajo de su movimiento circular, tiene una
rapidez de 3,00 m/s lacual aumenta a razón de 0,5 m/s2. A) ¿Cuál es la magnitud
y dirección de la aceleración del pasajero en este instante? B) dibuje la rueda y el
pasajero mostrando sus vectores de velocidad y aceleración.
7. En el centro de investigación de la NASA, se utiliza un enorme centrifugador “20G”, para probar los efectos de las aceleraciones muy elevadas, sobre los pilotos y
astronautas. En este dispositivo,un brazo de 8,84 m de largo gira uno de sus
extremos en un plano horizontal, mientras el astronauta se encuentra sujeto al otro
extremo con una banda. Suponga que el astronauta está alineado en el brazo con
su cabeza del extremo exterior. La aceleración máxima sostenida a la que los seres
humanos se han sometido en esta máquina es de 12,5 g. a) ¿Qué tan rápido debe
moverse la cabeza delastronauta para experimentar esta aceleración máxima?, b)
cual es la diferencia entre la aceleración de su cabeza y la de sus pies, si el
astronauta mide 2,00 m?, c) que tan rápido en rpm, gira el brazo para producir la
aceleración sostenida máxima?

8. Un halcón vuela en una arco horizontal de 24,0 m de diámetro con una rapidez cte
de 4,00 m/s. a) cual es la aceleración centrípeta, b) el halcón continuavolando a lo
largo del mismo arco horizontal pero aumenta se rapidez en una proporción de 12
m/s2, determine la aceleración bajo estas condiciones.
9. El joven David, quien mato a Goliat, experimento con hondas antes de derribar al
gigante. Encontró que podía hacer girar una honda de 80 cm de longitud con una
relación de 16 rpm. Cuando aumento la longitud de la honda a 120 cm podía hacer
girar lahonda 8 veces por segundo. a) ¿Qué relación de rotación da la mayor
rapidez a la piedra que está en el extremo de la honda?, b) cual es la aceleración
centrípeta de la piedra a 16 rpm, y a 8rps?
10. La figura representa la aceleración total de una partícula que se mueve en el sentido
de las manecillas del reloj en un círculo de 5.30 m de radio en cierto instante de
tiempo. En este instante,...