TALLER TIPOS DE FUERZA

TALLER 28 3. Resuelve los siguientes problemas: (a)Una piedra cuya masa es 600 g está atada al extremo de una cuerda de 3 m de longitud.Si se hace girar con un periodo de 1,5 s en unplano horizontal, ¿qué fuerza centrípeta ejerce la cuerda sobre la piedra? m = 600 g = 0,6 kg r=3m T = 1,5 s Fc =? ( )()() ( )2 2 2 2 C s 5 , 1 m 3 kg 6 , 0 4 T r m 4 F π = π = FC =31,58 N (b)Un avión de juguete de 450 g de masa, vuela en un círculo de 8 m de radio atado a una cuerda horizontal.El avión da una vuelta cada 6 s.¿Cuál es la tensión de la cuerda? m = 450g = 0,45 kg r=8m f=6 1s–1 ∑ = − = 0 T F F C T = FC = 4mπ2rf2 = 4(0,45 kg)(π2)(8 m) 2 1 s 6 1       − T = 3,95 N (c)Un disco de 20 cm de radio gira a 33,3 r.p.m. en untocadiscos.Una moneda de 5 g de masa descansa en el borde exterior del disco.¿Cuál es el valor de la fuerza de rozamiento si la moneda no se desliza? r = 20 cm f = 33,3 r.p.m.=0,56 s–1 m=5g Froz =?∑ = − = 0 F F F C roz Froz = FC = 4mπ2rf2 = 4(5 g)(π2)(20 cm)(0,56 s–1)2 Froz = 1.218,5 d (d)Un hombre de 74 kg está de pie sobre una balanza en el ecuador, dando por tanto una vueltaal día en un radio de 6.400 kg aproximadamente.¿En cuánto varía la lectura de la balanza debido a la fuerza centrípeta? m = 74 kg f = 1 vuelta/día = 0,000011574 s–1 r = 6.400 km =6.400.000 m FC = 4mπ 2rf2 = 4(74 kg)(π2)(6.400.000 m)(0,000011574 s–1)2 = 2,5 N

= 0,26 kg (e)Un auto de 1.800 kg toma una curva sin peralte que tiene un radio de 100 m.La fuerza máxima defricción que la carretera puede ejercer sobre el coche es 8.000 N.¿A qué velocidad máxima puede el auto viajar alrededor de la curva sin deslizarse? m = 1.800 kg r = 100 m Froz = 8.000N Vmáx =? ∑ = − = 0 F F F roz C FC =Froz m.aC = Froz roz 2 máx F r V m = ⋅ ( )( ) kg 800 . 1 m 100 N 000 . 8 m r F V m r F V roz máx roz 2 máx = ⋅ = ⋅ = Vmáx = 21,08 m/s = 76 km/h