Ejercicios

Ejercicio 1

Dos cuerpos de masas 4 Kg y 6 Kg se hacen giran por medio de una cuerda de 1,5 metros de largo a 90 rpm. Determine cuánto vale la fuerza centrípeta que experimenta cada cuerpo en su movimiento circular?

Sobre el cuerpo de 4 Kg se ejerce una fuerza de 532 N, Sobre el cuerpo de 6 Kg se ejerce una fuerza de 798 N

Ejercicio 2

Considerando los datos del ejercicio anterior, ¿Con qué rapidez angular en rpm debe girar el cuerpo de 6 Kg para que experimente la misma fuerza centrípeta que soporta el cuerpo de 4 Kg cuando gira a 90 rpm, manteniendo constante el radio de giro?

Debe girar a 74,58 rpm

Ejercicio 3

Considerando los datos del ejercicio 1, ¿A qué distancia debe girar el cuerpo de 6 Kg para que experimente la misma fuerza que soporta el cuerpo de 4 Kg, sin que varíe el valor de su rapidez angular?

El radio de giro debe ser 4 metros

Ejercicio 4

Un auto de juguete describe una circunferencia de 60 cm de modo que realiza 15 vueltas en un minuto y tiene una masa de 500 g. a) ¿Cuál es la aceleración centrípeta del auto? b) ¿Cuál es la tensión de la cuerda?

a) Aceleración centrípeta 1,47 m/s2 b) Fuerza centrípeta 0,74 N

Ejercicio 5

Una persona hace girar una piedra de 200 gramos por medio de una cuerda de 150 cm, si ésta gira a 120 rpm ¿Qué fuerza debe realizar la persona para mantener girando la piedra ?

Debe realizar una fuerza de 47,32 N

Ejercicio 6

Supón que deseas hacer rotar en un plano horizontal un objeto de 600 gramos amarrado en el extremo de una cuerda de 120 centímetros de longitud. Te propones hacerla rotar a la máxima rapidez posible, hasta justo lo que la cuerda pueda resistir antes de cortarse. Con un dinamómetro encuentras que la cuerda puede resistir una tensión máxima de 40 N. Determina la rapidez lineal máxima que el objeto puede tener justo antes de cortarse la cuerda.

Debe moverse a 8,94 m /s

Ejercicio 7

Calcula la rapidez lineal máxima que un objeto de 1000 g puede tener justo antes de cortarse una cuerda de 100 cm, sometida a tensión de 50 N.

Debe moverse a 7,07 m /s

Ejercicio 8

Un automóvil de 1800 kg de masa se encuentra con una curva circunferencial de 42 metros de radio. ¿Cuál es la máxima rapidez lineal con la que el vehículo puede tomar la curva, sin perder el control sobre él? Considera que el coeficiente de roce estático en esta situación es 0,4.

Debe moverse a 12,28 m /s

Ejercicio 9

¿Cuál es la máxima rapidez lineal con la que el vehículo de 2000 kg, puede tomar una curva de 40 m, sin perder el control? ¿Qué fuerza hace el pavimento sobre los neumáticos? Considere el coeficiente de roce igual a 0,2.

Debe moverse a 8,85 m /s La fuerza de roce es 3.920 N