Taller MCR Y Newton

Problemas
termine la rapidez de rotación, en revoluciones por segundo,
requerida para dar a un astronauta una aceleración centrípeta
de 3.00g mientras está en movimiento circular con radio de
9.45 m.
27. El joven David, quien mató a Goliat, experimentó con hondas
antes de derribar al gigante. Encontró que podía hacer girar
una honda de 0.600 m de longitud con una relación de 8.00
rev/s. Siaumentaba la longitud a 0.900 m, podía girar la honda
sólo 6.00 veces por segundo. a) ¿Qué relación de rotación da la
mayor rapidez a la piedra en el extremo de la honda? b) ¿Cuál
es la aceleración centrípeta de la piedra a 8.00 rev/s? c) ¿Cuál es
la aceleración centrípeta a 6.00 rev/s?
4FDDJwO

"DFMFSBDJPOFT
UBOHFODJBM
Z
SBEJBM
28. ; a) ¿Una partícula, que se mueve con rapidez instantánea de
3.00m/s en una trayectoria con 2.00 m de radio de curvatura,
podría tener una aceleración de 6.00 m/s2 de magnitud? b)
S
¿Podría tener a  4.00 m/s2? En cada caso, si la respuesta es
sí, explique cómo puede ocurrir; si la respuesta es no, explique
por qué.
29. Un tren frena mientras entra a una curva horizontal cerrada,
y frena de 90.0 km/h a 50.0 km/h en los 15.0 s que tarda en
cubrir la curva. Elradio de la curva es de 150 m. Calcule la
aceleración en el momento en que la rapidez del tren alcanza
50.0 km/h. Suponga que continúa frenando a este tiempo con
la misma relación.
30. Una bola se balancea en un círculo vertical en el extremo de
una cuerda de 1.50 m de largo. Cuando la bola está a 36.9°
después del punto más bajo en su viaje hacia arriba, su aceleración total es (22.5ˆi  20.2ˆj) m/s2. En ese instante,
a) bosqueje un diagrama vectorial que muestre las componentes de su aceleración, b) determine la magnitud de su aceleración radial y c) determine la rapidez y velocidad de la bola.
31. La figura P4.31 representa la aceleración total de una partícula
que se mueve en el sentido de las manecillas del reloj en un
círculo de 2.50 m de radio en cierto instante de tiempo. En
esteinstante, encuentre a) la aceleración radial, b) la rapidez
de la partícula y c) su aceleración tangencial.

a  15.0 m/s2
v
2.50 m

30.0

a

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7FMPDJEBE
Z
BDFMFSBDJwO
SFMBUJWBT
33. Un automóvil viaja hacia el este con una rapidez de 50.0 km/h.
Gotas de lluvia caen con una rapidez constante en vertical
respecto de la Tierra. Las trazas de la lluvia en las ventanas
laterales delautomóvil forman un ángulo de 60.0° con la vertical. Encuentre la velocidad de la lluvia en relación con a) el
automóvil y b) la Tierra.
34. Antonio en su Corvette acelera de acuerdo a (300ˆi  2.00ˆj )
m/s2 mientras Jill en su Jaguar acelera a (1.00ˆi  3.00ˆj ) m/s2.
Ambos parten del reposo en el origen de un sistema coordenado xy. Después de 5.00 s, a) ¿cuál es la rapidez de Antonio
respecto de Jill?,b) ¿qué distancia los separa?, y c) ¿cuál es la
aceleración de Antonio en relación con Jill?
35. Un río tiene una rapidez estable de 0.500 m/s. Un estudiante
nada corriente arriba una distancia de 1.00 km y de regreso
al punto de partida. Si el estudiante puede nadar con una rapidez de 1.20 m/s en aguas tranquilas, ¿cuánto tarda el viaje?
Compare esta respuesta con el intervalo de tiemporequerido
para el viaje si el agua estuviese tranquila.
36. ¿Cuánto tarda un automóvil en rebasar a 60.0 km/h, por el carril izquierdo, a un automóvil que viaja en la misma dirección
en el carril derecho a 40.0 km/h, si las defensas frontales de
los automóviles están separadas 100 m?
37. Dos nadadores, Alan y Camillé, parten desde el mismo punto
en la orilla de una corriente ancha que circula con unarapidez
v. Ambos se mueven con la misma rapidez c (donde c  v) en
relación con el agua. Alan nada corriente abajo una distancia
L y luego corriente arriba la misma distancia. Camillé nada de
modo que su movimiento en relación con la Tierra es perpendicular a las orillas de la corriente. Ella nada la distancia L y
luego de vuelta la misma distancia, de modo que ambos nadadores regresan al punto de...