FIS1142 semestre 2010

Prof.: María José López T.

Guía Cinemática (M.C.U – M.C.U.V)

1. Un móvil con MCU tarda 5 segundos en dar dos vueltas. Calcular su velocidad angular.2. Calcular la velocidad tangencial de un móvil que describe una circunferencia de 10 cm de radio en 0,2 s. 3. La velocidad tangencial de un punto que describe una circunferencia de 2 m de radio es de 10 m/s. Calcular la velocidad

angular y el periodo. 4. La hélice de un avión da 1200 rpm. Calcular su periodo, su velocidad angular y su frecuencia. 5. En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, un electrón gira en torno de un protón en una órbita circular de radio

5,28x10-11 m con una rapidez de 2,18x106 m/s. ¿Cuál es la aceleración del electrón en el átomo de hidrógeno?6. Un móvil recorre una circunferencia de 2 m de radio con MCU, dando 30 vueltas por minuto. Calcular su velocidad

angular, velocidad lineal y su aceleración centrípeta. 7. Encontrar la magnitud de la aceleración centrípeta de una partícula en la punta del aspa de un ventilador de 0,3 m de

diámetro, que gira a 1200 rpm. 8. La tierra gira en torno del Sol en una órbita circular (aproximadamente) con una velocidad constante (aproximada) de

30 km/s. ¿Cuál es la aceleración de la Tierra hacia el Sol? 9. Determine la "rapidez de avance" de una bicicleta cuando sus ruedas, de 75 cm de diámetro, giran con rapidez angular

de 20 rad/s. Exprese el resultado en km/h10. Una polea A de diámetro 30 cm está unida por una correa de trasmisión con otra polea B de 50 cm de diámetro.

Determine la velocidad angular, lineal y el periodo de la polea B si la a tiene una frecuencia de 20 s-1.11. Un automóvil da una vuelta circular de radio 63 m con una velocidad constante cuyo módulo es 12 m/s. ¿Cuál su

aceleración centrípeta?12. Una moneda da vueltas en el plato de un tocadiscos a una distancia de 130 mm del eje de giro. ¿Cuál es el módulo de

su aceleración centrípeta de la moneda cuando el plato gira a: a) 33,3 rpm, b) 45 rpm? 13. Un muchacho ondea alrededor de su cabeza una piedra atada a una cuerda describiendo una circunferencia horizontal.

El radio de la circunferencia es 0,96 m y el tiempo de una revolución es 1,1 s. ¿Cuál es a) el módulo de la velocidad de la piedra y b) el módulo de su aceleración?

14. En el acelerador Fermilab en Batavia, Illinois, los protones viajan a una velocidad cercana a la de la luz siguiendo una trayectoria circular de 1 km de radio. Encontrar la aceleración centrípeta de uno de esos protones a) en m/s2

15. Dos poleas de 6 y 15 cm de radio respectivamente, giran conectadas por una banda. Si la frecuencia de la polea de menor radio es 20 vueltas/s; a) Cuál será la frecuencia de la mayor; b) Cuál es la velocidad angular, lineal y aceleración centrípeta de cada polea.

16. La frecuencia de un motor es de 1800 rpm y su eje tiene un diámetro de 6 cm. Si transmite su movimiento por medio de una banda o correa a una pica pasto de 72 cm de diámetro, a) cuál es la frecuencia de la pica pasto. b) Cuál es la velocidad lineal y angular del eje.

17. Una rueda inicialmente en reposo empieza a girar con una aceleración angular constante hasta una velocidad angular de 12 rad/s en 3 s. Encuentre: a) la magnitud de la aceleración angular de la rueda, b) el ángulo, en radianes, que recorre cuando gira en ese tiempo.

18. ¿Cuál es la velocidad angular, en radianes por segundo, de: a) la Tierra en su órbita alrededor del Sol?, b) de la Luna en su órbita alrededor de la Tierra?

19. Un motor eléctrico que hace girar una rueda a 100 rpm se apaga. Suponiendo aceleración angular constante negativa de 2 s-2 de magnitud, a) ¿cuánto tarda la rueda en detenerse?, b) ¿cuántos radianes gira durante el tiempo encontrado anteriormente?

20. Un auto acelera uniformemente desde el reposo y alcanza la velocidad de 22 m/s en 9 s. Si el diámetro de la llanta es 58 cm, encuentre: a) el número de revoluciones que la llanta realiza durante este movimiento, si se supone que no hay deslizamiento, b) ¿cuál es la velocidad rotacional final de una llanta en revoluciones por segundo?

21. Una rueda rotatoria requiere 3 s para girar 37 rev. Su velocidad angular al final del intervalo de 3 s es 98 rad/s. ¿Cuál es la aceleración angular constante?

22. Un lanzador de disco acelera un disco desde el reposo hasta una velocidad de 25 m/s haciéndolo girar 1,25 rev. Suponga que el disco se mueve sobre el arco de un círculo de 1 m de radio. A) Calcule la velocidad angular del disco. B) Determine la magnitud de la aceleración angular del disco, suponiendo que será constante. C) Calcule el tiempo de aceleración.

23. Una rueda de 2 m de diámetro gira con una aceleración angular constante de 4 s-2. La rueda empieza su movimiento en t = 0, y el radio vector en el punto P sobre el borde de la rueda forma un ángulo de 57,3º con la horizontal en este tiempo. En t = 2 s, encuentre: a) la velocidad angular de la rueda, b) la velocidad y aceleración lineales del punto P, c) la posición del punto P.

24. En una fábrica, una máquina tiene un volante cuyo diámetro mide 1,5 m, y opera con una rapidez angular de 7,65 rad/s. Cuando la máquina se apaga se necesita 24,8 s para que el volante llegue al reposo. Determine el número de revoluciones que da el volante en ese tiempo.