martes, 14 de julio de 2009

guia de fisica (4to año)

Instituto Compañía de María
Física (4to Año)
Guía de trabajos prácticos n°4: Movimiento Circular
Movimiento Circular Uniforme
1) a) Calcule la velocidad angular de un disco que rota con movimiento uniforme describiendo 13,2 rad cada 6 s. Rta: 2,2 rad/s
b) Calcule el periodo y la frecuencia de rotacion. Rta: T=2,9 s; f=0,35 Hz
c) Cuanto tardará el disco en rotar un angulo de 720°?Rta: q=5,7 rad
d) Cuanto tardara el disco en realizar 12 revoluciones? Rta: t=34,3 s
2) Un disco gira a 33 revoluciones por minuto. Calcule cuántos radianes recorre en un segundo. Rta: q=3,46 rad
3) Una persona se sube en una rueda de juegos mecánicos de una feria y se mueve en un círculo con la misma rapidez en todos los puntos de su trayectoria. ¿Experimenta la persona aceleración a pesar de que la magnitud de su velocidad no cambia? Explique.
4) Un automóvil recorre la circunferencia de 50 cm de radio con una frecuencia f de 10Hz. Determinar:
a) El periodo. Rta: T=0,1 s
b) La velocidad angular. Rta: w=0,1 rad/s
c) La aceleración centripeta. Rta: ac= 1972 m/s2

5) Una rueda cuyo diámetro es 0,75 metros da 1800 vueltas en 1 minuto.
a) Calcule la rapidez angular media de la rueda. Rta: w=188,5 rad/s
b) ¿Cuántas vueltas da en 15 segundos? Rta: 450 vueltas

6) Cuál es la aceleración que experimenta un chico que viaja en el borde de una calesita de 2m de radio y que da una vuelta cada 8 segundos? Rta: ac= 1,23 m/s2
7) Una rueda de 1,25 metros de radio que gira a 1800 revoluciones por minuto tiene marcas de lápiz a 0.75 y a 1,25 metros de su centro. Calcule la rapidez de cada punto y compárelas. ¿Cuál es la magnitud de la velocidad angular de cada punto?






8) Un tren eléctrico da vueltas por una pista circular de 50 cm de radio con una velocidad constante de 10 cm/s. Calcula: a) la velocidad angular; b) la aceleración radial; c) el período y la frecuencia; d) número de vueltas que dará en 10 segundos. Rta: a) ω = 0,2 rad/s, b) an = 0,02 m/s² c) T = 10 π s, f = 0,032 1/s.

9) Un automóvil de juguete gira uniformemente alrededor una pista circular y da una vuelta cada 8 seg. El radio de la pista es de 3 m. Determinar:
a) El período y la frecuencia de rotación. Rta: T=8 s, f=0,125 Hz
b) Cuanto tardará el auto en realizar 5 revoluciones? Rta:t= 40 s
c) La velocidad lineal del automóvil. Rta: v=2,36 m/s
d) La aceleración centrípeta. Rta: a=1,85 m/s2

10) Un automovil viaja a 60 km/h. Si sus ruedas tienen un diámetro de 70 cm, calcule:
a) La frecuencia de rotación de las ruedas. Rta: f=3,79 Hz
b) El tiempo que tardan las ruedas en dar una vuelta. Rta: T= 0.26 s
c) El número de vueltas que dan las ruedas en 10 minutos. Rta: 2307
Movimiento circular uniformemente variado

11) Una rueda inicialmente gira a 20 rev/s, y luego de 120 segundos gira a 260 rev/s
a) Cual es la velocidad angular inicial? Cual es la velocidad angular final? Rta: a) ω0 = 125,7 rad/s, ωf = 1633,6 rad/s
b) Cuál es su aceleración angular media? Rta a = 12,6 rad/s2
c)Si continúa con dicha aceleración angular, ¿cuál será su velocidad angular 150 segundos después de haber comenzado a girar? ω = 1890 rad/s

12) Una ruleta está girando a razón de 3,5 revoluciones por segundo cuando se empieza a detener en forma uniforme y tarda 15 segundos parar por completo.
a) Cual es la velocidad angular inicial? Cual es la velocidad angular final? Rta: a) ω0 = 22 rad/s, ωf = 0 rad/s
b) Cuál es su aceleración angular media? Rta: a = -1,46 rad/s2
c) ¿Cuántas vueltas da antes de detenerse? Rta: 26,4 vueltas

13) Una piedra atada a una cuerda gira en un círculo de 1,5 metros de radio. En un determinado instante lleva una velocidad angular de 20 rad/s y 12 segundos después 50 rad/s.
a) Calcule la magnitud de la velocidad tangencial de la piedra en cada caso. Rta: a) v0 = 30 m/s, ωf = 75 rad/s
¿Experimenta la piedra aceleración tangencial? Explique.

14) Un automóvil con ruedas de 80 centímetros de diámetro parte del reposo y acelera uniformente hasta alcanzar 20 m/s en 9,0 segundos.
a) Calcule la magnitud de la aceleración angular y de la velocidad angular final de una rueda. Rta: a= 2,2 rad/s2, wf = 50 rad/s

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