Hoja de ejercicios de Movimiento circular con soluciones

Por comodidad de los pasajeros, la aceleración centrípeta en una curva de ferrocarril no debe superar 1,2 m/s². ¿Cuál es el radio mínimo r_min de una curva que se toma a 250 km/h?

Se hace girar una piedra de 0,6 kg en una circunferencia horizontal de radio 0,7 m sobre una mesa horizontal lisa, sujeta por un hilo que se rompe con una tensión de 150 N. Halla la velocidad máxima v_max que puede tener la piedra.

Un coche toma una curva plana de 135 m de radio. El coeficiente de rozamiento estático entre los neumáticos y la carretera es 0,4. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad máxima v_max a la que el coche puede tomar la curva sin derrapar.

En un rotor de feria, los pasajeros se colocan contra la pared de un cilindro vertical de radio 3,8 m. Cuando gira lo bastante rápido, el suelo baja y el rozamiento los sostiene. El coeficiente de rozamiento estático es 0,4. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad angular mínima ω en rad/s.

Se hace girar en una circunferencia vertical una bola de 1,4 kg atada a una cuerda de 0,9 m. En el punto más bajo se mueve a 3,5 m/s. Usa g = 9,81 m/s². Halla la tensión T de la cuerda en el punto más bajo.

Una vagoneta de 1,5 kg se suelta desde el reposo a una altura de 45 m sobre una pista sin rozamiento y recorre un rizo vertical de radio 9 m. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza normal N_top de la pista sobre la vagoneta en lo más alto del rizo.