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 120 km/h?

Un coche de 1700 kg toma una curva plana de 50 m de radio a 29 m/s constantes. Halla la fuerza hacia el centro (centrípeta) F_c necesaria.

Un coche de 1200 kg pasa por la cima de un cambio de rasante a 16 m/s. La cima es un arco de circunferencia de radio 100 m. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza normal N de la carretera sobre el coche en la cima.

En un rotor de feria, los pasajeros se colocan contra la pared de un cilindro vertical de radio 2,1 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 frecuencia de giro mínima n en revoluciones por minuto.

Una bola de 0,6 kg sujeta a un hilo ligero de 1,3 m de longitud se hace girar en una circunferencia vertical. En el punto más bajo su velocidad es 11,5 m/s. Desprecia la resistencia del aire y usa g = 9,81 m/s². Halla la tensión T_top del hilo en el punto más alto.

Una curva de radio 200 m tiene un peralte de 8°, y el coeficiente de rozamiento estático entre neumáticos y carretera es 0,2. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad máxima v_max a la que un coche puede tomar la curva sin deslizar hacia arriba y hacia fuera.