GUà A Dinámica rotacional

1.- Un objeto de 8oogr, se mueve en una trayectoria circular dando 200rpm .determine
1.1.- su rapidez orbital
1.2.-Su aceleración centrípeta.
1.3.- La fuerza centrípeta que experimenta.
2.- Un insecto se sitúa en la periferia de un disco que gira a 120rpm, el radio del disco es de 24cm.
determine:
2.1.- La fuerza centrípeta que experimenta la mosca en función de su masa.
3.- Un cuerpo de forma cubica de 200gr se sitúa en la periferia de un disco plano de 20cm de
radio que gira a razón de 80rpm. El objeto a esa velocidad angular limite no se mueve y gira junto
con el disco. Determine:
3.1.-La fuerza de roce entre el objeto cubico y el disco.
4.- Un barco se mueve sobre el ecuador de la tierra a 15 nudos. Si recorre un arco de 8000 km.
4.1.- El tiempo que demoro en recorrer esa distancia.
4.2.- El ángulo del centro describió?
5.- Un satélite lunar gira a 700km de la luna. Si la masa del satélite es de 1200kg y completa una
órbita de giro en 4horas. Determine:
5.1.-La rapidez angular del satélite.
5.2.-La rapidez orbital
5.3.-La aceleración centrípeta.
5.4.-La fuerza centrípeta.
6.-Un satélite lunar gira a 700km de la luna. Si la masa de la luna es 7,35𝑥1022 𝑘𝑔 y tiene un radio
de 1738 km. Determine
6.1.-La frecuencia de giro del satélite.
6.2.- la rapidez orbital del satélite.
7.-Un ciclista pedalea a con una rapidez constante. Si las ruedas tiene 75cm cm de diámetro y
giran a 20 rad7s. Determine
8.- Cuantos km recorre en 3h y 24min
(91,8 km)
8.- Una bola de 800gr se ata a un extremo de una cuerda de 120 m de largo, luego se hace girar
del otro extremo en un plano perfectamente horizontal. Si la frecuencia de giro es de20hz.
Determine.
8.1.-La tensión que experimenta la cuerda.
9.- Una bola de 1200 kg se ata al extremo de una cuerda y se hace girar horizontalmente. La
tensión máxima que soporta la cuerda antes de cortarse es de 40n. Determine.
9.1.- La frecuencia máxima que puede adquirir la bola en su movimiento circular.
10.- Dos ruedas o poleas de distinto radio se unen por una correa de transmisión (por una cadena,
como en la bicicleta)
10.1.-Pruebe que el número de vueltas de las ruedas o poleas es inversamente proporcional al
radio de ellas.
11.- El radio de una polea A es de 40cm y gira
con una frecuencia de 600rpm, el radio de su
concéntrica y solidaria mide 20cm y el de la
polea C mide 16cm. determine
11.1.-La frecuencia con que gira la polea C
11.2.-El radio que debe tener la polea D para
dar 2400rpm.
12.- En un reloj de pared el minutero mide 18cm y el horario mide 15cm.determinar
12.1.-La rapidez del extremo de cada uno.
12.2.-La rapidez angular de cada uno de ellos.
13.- Preguntas conceptuales sobre Fuerza centrípeta.
Explique las siguientes situaciones desde el punto de vista físico:
13.1.- El achatamiento de la tierra en los polos.
13.2.- Un líquido colocado en un vaso que gira, toma forma parabólica.
13.3.-si en un mismo vaso se vierten dos líquidos de distinta densidad ( por ejemplo agua y
mercurio), al girar el vaso , el líquido de mayor densidad se sitúa más alejado del eje.
13.4.- Al hacer girar una copa con una bolita en el interior, la bolita gira pegada a las paredes.
13.5.- ¿Cómo explica la prueba de un motociclista en el “globo de la muerte”
13.6.-En las curvas de caminos o carreteras, la parte exterior de la misma es más alta o elevada
que la interior. Este desnivel se llama “peralte” ¿Qué objeto tiene?
13.7.- Al hacer girar rápidamente en torno a nuestra mano un balde con agua, esta no se derrama.
¿Cuál es la causa?
14.- Un cuerpo de masa m gira en una circunferencia vertical de radio R y atado a una cuerda.
Determine:
14.1.-una expresión matemática para la tensión en el punto más bajo y más alto del cuerpo.
15.- En el problema anterior determine la velocidad critica (velocidad mínima para no caer) en el
punto más alto.
16.- En la figura determine la fuerza que ejerce el riel sobre la bolita en el punto A , al ser lanzada
desde una altura tal que equivale a su velocidad critica.
17.- Calcular la rapidez con que gira un satélite para mantenerse en una órbita circular a 30 km de
la superficie terrestre (considere el radio de la tierra como 6400km)
18.- Un perno está situado a 10cm del eje de giro del volante de una máquina que gira a 2400 rpm
. ¿Qué aceleración centrípeta tiene el perno?
19.- Un cuerpo de 200gr gira en un plano horizontal, en una trayectoria circular de 25 metros de
radio., si el periodo de giro es de 0,25s. Determine
19.1.-La frecuencia de giro
19.2.-La rapidez orbital.
19.3.-La aceleración centrípeta que experimenta.
19.4.-La fuerza centrípeta a que está sometido este cuerpo.
20.- Un satélite se mueve en una órbita circular a 280 km desde la superficie de la tierra.
Determine:
20.1.- el periodo y la frecuencia de giro.
21.- La bolita colgada a un extremo de un hilo de 60 cm de largo gira en un plano horizontal con un
ángulo superior de 12º. La masa de la bolita es de 200gr y completa 6 rotaciones en 1,2s.
21.1.-La frecuencia de giro
21.2.-La tensión en la cuerdo
21.3.-La rapidez orbital de la bolita.
21.4.- La fuerza centrípeta que experimenta.