7/23/2019 Problemas Finn Movimiento Circular Cap 5

1/2

Ejercicios de la Fsica de Marcelo Alonso, Edward J. Finn(Versin Unificada 1995)

Ad di so n Wes ley Ib ero am eri ca na IS BN 0-2 01 -6 25 65 -2

Captulo 5 (pginas 61-62)

Movimiento Circular

5.1 Calcule (a) la velocidad angular de un disco que gira, con movimiento uniforme, 13.2

radianes cada 6 segundos. (b) Calcule el periodo y la frecuencia de rotacin. Cunto tiempo

tardara el disco en (c) girar un ngulo de 780o

y (d) efectuar 12 revoluciones?

5.2 Calcule la velocidad angular de cada una de las tres manecillas de un reloj.

5.3 Calcule (a) la velocidad angular, (b) la velocidad lineal y (c) la aceleracin centrpeta de la

Luna. La Luna efecta una revolucin completa en 28 das y la distancia media a la Tierra es de

3.84 x 108

metros.

5.4 Halle (a) el mdulo de la velocidad y (b) la aceleracin centrpeta de la Tierra en su

movimiento alrededor del Sol. El radio de la rbita terrestre es de 1.49 x 1011

metros y su

periodo de revolucin alrededor del Sol es de un ao (3.16 x 107

segundos.)

5.5 Encuentre (a) el mdulo de la velocidad y (b) la aceleracin centrpeta del Sol en su

movimiento por la Va Lctea. El radio de la rbita solar es de 2.4 x 1020

metros y su periodo de

revolucin es de 6.3 x 1015

segundos.

5.6 Halle (a) la velocidad y (b) la aceleracin centrpeta del electrn en un tomo de

hidrogeno, suponiendo que la rbita es un circulo de radio 5 x 10-11

metros y que el periodo del

movimiento es de 1.5 x 10-16 segundos.

5.7 Un volante de 3 metros de dimetro est girando a 120 revoluciones por minuto (rpm)

Calcule (a) su frecuencia, (b) el periodo, (c) la velocidad angular y (d) la velocidad lineal de un

punto del borde.

5.8 La velocidad angular de un volante aumenta uniformemente de 20 rad/s a 30 rad/s en 5

segundos. Calcule (a) La aceleracin angular y (b) el ngulo total que ha girado.

5.9 Un cuerpo inicialmente en reposo ( = 0 y = 0 en t =0), es acelerado en una trayectoria

circular de 1.3 metros de radio de acuerdo con la ecuacin = 120t2

48 t + 16. Halle (a) la

posicin angular y (b) la velocidad angular del cuerpo como funcin del tiempo y las

componentes (c) tangencial y (d) centrpeta de su aceleracin.

5.10 Una partcula se mueve en un crculo de acuerdo con la ley =3t2

+ 2 t donde est en

radianes y t en segundos. Calcule (a) la velocidad angular y (b) la aceleracin angular despus

de 4 segundos. (c) Calcule la aceleracin centrpeta como funcin del tiempo si el radio del

crculo es de 2 metros.

5.11 Una rueda empieza a girar desde el reposo y acelera de tal forma que su velocidad

angular aumenta uniformemente a 200 rpm en 6 segundos. Despus de girar algn tiempo con

esta rapidez, se aplican los frenos y la rueda se detiene en 5 minutos. El nmero total de

7/23/2019 Problemas Finn Movimiento Circular Cap 5

2/2

Ejercicios de la Fsica de Marcelo Alonso, Edward J. Finn(Versin Unificada 1995)

Addis on Wes ley Ib ero am er ic an a IS BN 0- 20 1- 62 56 5- 2

revoluciones de la rueda es de 3100. (a) grafique la velocidad angular como funcin del

tiempo. Calcule (b) el tiempo total de rotacin y (c) el ngulo total que gir la rueda.

5.12 Un volante de 1.6 metros de radio est girando alrededor de un eje horizontal mediante

una cuerda enrollada alrededor de su borde y que tiene un peso atado en un extremo. Si la

distancia vertical recorrida por el peso est dada por la ecuacin x= 10t2

, donde xse mide enmetros y ten segundos. Calcule (a) la velocidad angular y el tiempo total de rotacin y (b) la

aceleracin angular del volante en cualquier instante.

5.13 Una llanta de radio R rueda con velocidad constante Vo a lo largo de un plano horizontal

(vea la figura).

(a) Verifique que la posicin de un punto sobre su borde, inicialmente en o, est dada por las

ecuaciones x= R (wt sen wt) y y= R (1 sen wt) velocidad, donde w=Vo /R es la velocidad

angular de la llanta y t se mide desde el instante en que el punto esta inicialmente en contacto

con el plano .(b) Halle las componentes de la velocidad y de la aceleracin del punto.(c) Dibuje

la velocidad y de la aceleracin del punto. (d) Trace las trayectorias de un punto del borde de

la llanta que est a una distancia de 2/3 del radio a partir del eje.

5.14 Una partcula que se mueve con una velocidad de 500 m/s con respecto a la Tierra se

dirige hacia el sur en una latitud de 45o

Norte. Calcule (a) la aceleracin centrifuga y (b) la

aceleracin de Coriolis de la partcula en relacin con la Tierra.

5.15 Un rio fluye hacia (i) el norte, (ii) el sur, (iii) el este a 9 km/h en una latitud de 45o

norte.

(a) Halle la aceleracin de Coriolis. (b) En qu lado presionara el agua produciendo mayor

erosin? (c) repita el problema cuando el rio se encuentra en la latitud 45o

sur.