Hoja de ejercicios de Movimiento circular con soluciones

Por comodidad de los pasajeros, la aceleración centrípeta en una curva de ferrocarril no debe superar 1,5 m/s². ¿Cuál es el radio mínimo r_min de una curva que se toma a 120 km/h?

Un coche de 1300 kg toma una curva plana de 140 m de radio a 15 m/s constantes. Halla la fuerza hacia el centro (centrípeta) F_c necesaria.

En un rotor de feria, los pasajeros se colocan contra la pared de un cilindro vertical de radio 2 m. Cuando gira lo bastante rápido, el suelo baja y el rozamiento los sostiene. El coeficiente de rozamiento estático es 0,8. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad angular mínima ω en rad/s.

Un coche toma una curva plana de 85 m de radio. El coeficiente de rozamiento estático entre los neumáticos y la carretera es 0,8. Usa g = 9,81 m/s². Halla la velocidad máxima v_max a la que el coche puede tomar la curva sin derrapar.

Una bola de 0,8 kg sujeta a un hilo ligero de 1 m de longitud se hace girar en una circunferencia vertical. En el punto más bajo su velocidad es 9,5 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 vagoneta pequeña se suelta desde el reposo sobre una pista sin rozamiento y entra en un rizo vertical de radio 1 m. ¿Desde qué altura mínima h_min sobre la parte inferior del rizo debe partir para no separarse de la pista en lo más alto del rizo?