Cuándo un móvil está afectado de un movimiento circular uniforme

FISICOQUIMICA
HOJA No. 4
Movimiento Circular Uniforme (MCU):
1. Cuándo un móvil está afectado de un movimiento circular uniforme. A) ¿Qué relación existe entre velocidad
angular y tangencial? B) ¿Qué es aceleración centrípeta? C) ¿Qué es período? D) ¿Qué es frecuencia?
2. Un disco gira a razón de 45 r.p.m. Calcular su período y su frecuencia en rps
Rta. 1.33s, 0.75rps
3. Un móvil recorre por una trayectoria circular de 20 cm de radio, con una aceleración centrípeta de 60 cm/s 2, hallar
la velocidad tangencial y el tiempo que le tarda al móvil en completar una vuelta.
Rta. 0.35m/s, 3.6s
4. En el modelo Bohr para el átomo de Hidrógeno, un electrón gira alrededor de un protón en una órbita circular de
5.29 x 10-11m de radio con una velocidad de 2.18 x 106 m/s. A) ¿Cuál es la aceleración centrípeta del electrón en
este modelo del átomo de hidrógeno? B) ¿Cuánto vale su velocidad angular? C) ¿Cuál es su período?
Rta. 9x1022 m/s2, 4.12x1016rad/s, 1.52x10-16s.
5. Hallar la velocidad angular, la velocidad tangencial y la aceleración centrípeta de un cuerpo en la Tierra situado
en un punto del ecuador. Radio de la Tierra: 6366198 m.
Rta. 7.27x10-5 rad/s, 463m/s, 0.033m/s2
6. Un disco de 60cm de diámetro gira 75 rpm. Calcular el período, la velocidad angular, la rapidez y la aceleración
normal en un puno de la periferia.
Rta. 0.8s, 7.85rad/s, 2.36m/s, 18.56m/s2
Desplazamiento Angular:
7. Un disco cuyo diámetro es de 3 m está girando con velocidad angular de 15 rad/s. Determine: A) La frecuencia de
rotación. B) El número de vueltas que da el disco en 1 minuto. C) La velocidad lineal de un punto en el borde.
Rta. 2.38rps, 142.8rev, 22.4m/s
8. Una rueda de feria Ferris tiene un radio de 15m y completa cinco vueltas sobre su eje a cada minuto. A) calcule la
velocidad tangencial y angular. B) ¿cuál es la aceleración centrípeta?
Rta. 7.85m/s, 0.52rad/s, 4.11m/s2
9. Una varilla de 3 m de longitud gira respecto a uno de sus extremos a 20 r.p.m. Hallar: A) El período y el número
de vueltas que dará en 15 s. La velocidad tangencial en: B) el otro extremo de la varilla C) un punto de la varilla
situado a 1 m del extremo fijo. D) un punto de la varilla situado a 2 m del extremo fijo.
Rta. 3s, 5rev, 6.27m/s, 2.09 m/s, 4.18 m/s
10. Una bicicleta recorre 40 m en 6 s. Hallar el período de sus ruedas si el radio es de 60 cm. Determinar el tiempo
que tardará en recorrer 300 m.
Rta. 0.56s, 45s.
11. El plato de un tocadiscos, al ponerlo en marcha, adquiere una velocidad angular de 45 rad/s después de haber
completado 4 vueltas. Calcular su aceleración centrípeta. el tiempo que ha estado en marcha y la frecuencia.
12. El diámetro de las ruedas delanteras de un carruaje es de 60 cm y el de las ruedas traseras es de 1.10 m. La
frecuencia de las ruedas delanteras cuando el carruaje se desplaza con velocidad constante es de 180 rpm.
Calcular: A) la velocidad angular de las ruedas traseras; B) la velocidad del carruaje; C) las vueltas que habrán
dado las ruedas delanteras y traseras en un kilómetro de recorrido. Rta. 10.28rad/s, 11.3m/s, 268rev, 145rev
Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV):
13. Una rueda de radio de 0.5 m tiene una aceleración angular constante de 8 rad/s2. Partiendo del reposo, gira
durante 7s. Encuentre la Velocidad angular final, la posición angular (Δθ), la velocidad tangencial y la
aceleración centrípeta, para un tiempo que va desde 1 hasta 7s. graficar cada una de estas con respecto al tiempo.
14. Si la aceleración angular de una rueda es de 0.3 rad/s2, ¿cuál es la velocidad angular alcanzada a los 3 s? 0.9rad/s
15. Una rueda que gira a 300 revoluciones por minuto comienza a frenar con una aceleración constante de 2 rad/s2.
¿Qué tiempo le tardará detenerse?
Rta. 15.7s
16. Un móvil, que parte del reposo, describe una trayectoria circular de 10m de radio con un movimiento uniforme
acelerado, y alcanza una velocidad de 250 m/s a los 5s. A partir de ese instante, se desplaza con movimiento
uniforme. Hallar: A) Su aceleración angular en los primeros 5s. B) Su aceleración angular luego de los primeros
5s. C) El tiempo que tardará el móvil en dar 100 vueltas.
Rta. 5rad/s2, 0rad/s2, 27.5s
17. El plato de un tocadiscos parte del reposo, luego de 4 vueltas adquiere una frecuencia de 45 rpm. Calcular: A) Su
aceleración angular B) ¿Cuánto le tarda dar las cuatro vueltas?
Rta. 0.44rad/s, 10.67s
18. Una polea posee una velocidad angular de 20 rad/s, si esta animada por un M.C.U.V. y se detiene en 4 s, ¿cuál es
la aceleración angular?
Rta.: -5 /s2
Encuentros:
19. En un velódromo circular salen al mismo tiempo, de la meta en el mismo sentido, dos ciclistas. Uno da 1 vuelta
cada 3 minutos y el otro da 1 vuelta cada 5 minutos ¿Cuánto tardarán en encontrarse?
20. De una ciudad salieron al mismo tiempo dos aviones en sentidos opuestos para dar la vuelta al mundo. Uno tardó
50 horas y el otro tardó 60 horas. ¿Cuándo se cruzaron?