Por comodidad de los pasajeros, la aceleración centrípeta en una curva de ferrocarril no debe superar 0,5 m/s². ¿Cuál es el radio mínimo rmin de una curva que se toma a 120 km/h?
Hoja de ejercicios de Movimiento circular con soluciones
Un coche de 1800 kg toma una curva plana de 90 m de radio a 23 m/s constantes. Halla la fuerza hacia el centro (centrípeta) Fc necesaria.
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 0,6. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad angular mínima ω en rad/s.
Un coche toma una curva plana de 140 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 vmax a la que el coche puede tomar la curva sin derrapar.
Una vagoneta de 0,5 kg se suelta desde el reposo a una altura de 16,1 m sobre una pista sin rozamiento y recorre un rizo vertical de radio 3,5 m. Usa g = 9,81 m/s². Halla la fuerza normal Ntop de la pista sobre la vagoneta en lo más alto del rizo.
Se hace girar en una circunferencia vertical una bola de 2 kg atada a una cuerda de 1,3 m. En el punto más bajo se mueve a 8,5 m/s. Usa g = 9,81 m/s². Halla la tensión T de la cuerda en el punto más bajo.
Soluciones
- 1. rmin = 2222 m
- 2. Fc = 10580 N
- 3. ω = 2,074 rad/s
- 4. vmax = 23,44 m/s
- 5. Ntop = 20,6 N
- 6. T = 130,8 N
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