7/27/2019 Ejercicios propuestos movimiento circular uniforme

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Movimiento Circular Uniforme

1) Un ngulo de 80, cuntos radianes son? (R: 1,396 rad)

2) Qu es mayor, un ngulo de 1 rad o un ngulo de 90? (R: 90).

3) Se observa que una rueda de bicicleta da 5 vueltas por segundo.

Cmo se expresa esta velocidad angular en rad/s? Si la rueda tie-

ne un dimetro de 60 cm, cunto vale la velocidad lineal de un

punto de su periferia?

4) El tambor de una lavadora gira a 700 rpm durante el programa de

centrifugado. Cuntos radianes gira en cada segundo?

5) Los radios de una rueda de bicicleta miden 45 cm y recorren un n-

gulo de 270 en 0,25 segundos. Determina su velocidad angular, el

perodo, la frecuencia y la velocidad del ciclista.

6) Las ruedas grandes de un tractor tienen un radio de 1 m y las pe-queas de 50 cm. Si las ruedas grandes giran con una velocidad

angular de 6 rad/s, determina: la velocidad del tractor, la velocidad

angular de las ruedas pequeas y el perodo y frecuencia de los

dos tipos de ruedas.

7) La Luna tarda 27,3 das en recorrer su rbita de 380 000 km de ra-

dio. Determina la velocidad lineal y angular de la Luna.

8) La noria de un parque de atracciones tarda 15 s en dar una vuelta.

Si su velocidad angular es constante, calcula: a) La velocidad angu-lar en rad/seg. b) El perodo y la frecuencia. c) El ngulo girado en

5 s. d) La velocidad lineal de un viajero situado a 10 m del eje de

giro.

9) Un tiovivo gira a razn de 10 vueltas cada 3 minutos. Calcula la ve-

locidad angular (en rad/s) y la velocidad lineal de un nio que est

montado en un cochecito a 10 m del eje de giro.

10)Una rueda gira a razn de 20 vueltas/minuto. Determina: a) El pe-

rodo. b) La velocidad angular. c) La velocidad lineal en un punto de

la periferia sabiendo que el dimetro de la rueda es 100 cm.

11) Calcula la velocidad angular de la aguja horario y del minutero del

reloj.

12) Un satlite tarda dos das en dar una vuelta alrededor de la Tierra.

Su velocidad angular ser: a) 0,5 vueltas/minuto. b) rad/s. c)

rad/da. d) 0,5 rad/da.

13) El movimiento circular uniforme, tiene aceleracin?

14) La velocidad angular de un tocadiscos de la dcada de 1970 es de

45 rpm. Calcula: a) La velocidad angular en rad/s. b) El perodo y la

frecuencia. c) El nmero de vueltas que dar en 5 minutos.

15) Una bicicleta se mueve a 10 m/s. Sabiendo que las ruedas tienen

un radio de 50 cm, calcular la velocidad angular de la rueda.

16) Un viaje en un tiovivo de feria dura dos minutos. Si la velocidad an-

gular es de 0,5 rad/s. Calcula: a) El nmero de vueltas que describe

el tiovivo. b) La distancia total que recorre un nio que viaja sentado

a una distancia de 5 m del eje de giro. c) El ngulo descrito por el

tiovivo en esos 2 minutos.

17) El disco duro de un ordenador gira con una velocidad angular de

4200 vueltas por cada minuto. Calcula: a) La velocidad angular en

unidades del SI. b) El tiempo que tarda en dar una sola vuelta (pe-rodo). c) Las vueltas que da en 1s. d) La velocidad con que se mue-

ve el borde del disco. Dato: dimetro del disco duro=10 cm.

18) La Luna tarda 29 das, 12 horas y 44 minutos en dar una vuelta al-

rededor de la Tierra. Calcula la velocidad angular de la Luna alrede-

dor de la Tierra y su velocidad lineal. Dato: dT-L=384 000 km.

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19) Una rueda de 80 cm de radio da dos vueltas y media. Expresar el

ngulo que ha girado en radianes y calcular la longitud del arco des-

crito por un punto de la periferia de la rueda.

20) Un disco gira a 33,3 revoluciones por minuto. Expresar su veloci-

dad en rad/s. Calcular la velocidad lineal de un punto de la periferia

si su radio es de 15 cm.

21) Los puntos de la periferia de una rueda, que est girando, tienen

una velocidad lineal de 54 km/h. Si la rueda tiene un radio de 40

cm, cul es su velocidad angular? Expresar el resultado en rev/

min.

22) Las ruedas de un vehculo tienen 30 cm de radio y giran a una ve-

locidad angular de 956 rpm. Calcula: a) La velocidad angular de las

ruedas en rad/s. b) La velocidad lineal del coche en m/s. c) La acele-

racin de un punto situado en la periferia de la rueda.

23) Un mvil gira en un crculo de forma que en 10 segundos da 20

vueltas. Determina: a) velocidad angular en radianes por segundo y

revoluciones por minuto. b) Perodo y frecuencia. c) Aceleracin

centrpeta sabiendo que su velocidad lineal es de 5 m/s. d) Nmero

de vueltas y ngulo sobrante recorrido en 35 segundos.

24) Una rueda de 40 cm de radio gira a 42 rpm. Calcula: a) la veloci-

dad angular en rad/s; b) la aceleracin normal de un punto de la pe-

riferia; c) el nmero de vueltas que da la rueda en 4 minutos. (R:

1,4 rad/s; 7,7 m/s2; c) 168 vueltas).

25) Un ciclista recorre 10260 m en 45 minutos a velocidad constante.

Si el dimetro de las ruedas de su bicicleta es 80 cm, calcula: a) la

velocidad angular de las ruedas; b) el ngulo girado por las ruedas

en ese tiempo. (R: a) 9,5 rad/s; b) 25650 rad).

26) Una rueda de 0,5 m de radio tiene una aceleracin centrpeta de

20 m/s2. Determine el perodo de dicha rueda y las vueltas que ha-

br dado en 1 minuto. (R: 0,993 s; 60,42 vueltas).

27) Sea un disco que gira a 45 rpm, calcula: a) La velocidad angular y

lineal de todos los puntos del disco que disten 1 cm del centro de

rotacin. b) La velocidad lineal y angular de los puntos que disten 5

cm del centro de rotacin. c) Cul tiene mayor aceleracin nor-

mal? d) El perodo y la frecuencia de este movimiento. (R: a) 4,71

rad/s; 0,0471 m/s; b) 4,71 rad/s; 0,2355 m/s; c) el segundo caso; d)

1,3 s; 0,75 s-1.)

28) Las aspas de un molino giran con velocidad angular constante. Si

dan 90 vueltas por minuto, calcula: a) la velocidad angular en rad/s;

b) la velocidad lineal de un punto de las aspas que se encuentra a

0,75 m del centro de giro. (R: a) 3 rad/s; b) 7,1 m/s).

29) Un disco de 15 cm de radio gira a razn de 33 vueltas cada minu-

to. Calcula: a) la velocidad angular en rad/s; b) la velocidad lineal

de un punto de la periferia; c) el nmero de vueltas que da el disco

en 5 minutos. (R: a) 1,1 rad/s; b) 0,5 m/s; c) 165 vueltas).

30) Un caballito de un tiovivo esta situado a 4 m del centro de atrac-

cin y un cochechito a 6 m. El tiovivo tarda 6,28 segundos en dar

una vuelta. Calcula la velocidad lineal y la velocidad angular del ca-

ballito y del cochecito. El tiovivo realiza 20 vueltas antes de pararse.

Calcula el ngulo girado y el espacio recorrido por el caballito y por

el cochecito.

31) Expresa el ngulo en funcin del tiempo de las agujas que indican

las horas y los minutos de un reloj. A las 12 en punto coinciden es-

tas dos agujas, a qu hora volvern a coincidir?

32) Un tractor avanza a 20 km/h. Las ruedas mayores titenen un radio

de 1 m y las pequeas tienen un radio de 50 cm. Calcula la veloci-

dad angular, perodo y frecuencia de cada rueda.

33) Un mvil describe una trayectoria circular de 1m de radio 30 veces

por minuto. Calcula: a) El perodo, b) la frecuencia, c) la velocidad

angular, d) la velocidad tangencial y la aceleracin centrpeta de es-

te movimiento.

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34) Un ciclista da vueltas a un veldromo circular de 20 m de radio. La

masa conjunta del ciclista y la bicicleta es de 80 kg. Si la velocidad

del ciclista es de 54 km/h: a) Calcula la fuerza centrpeta que acta

sobre ciclista y bicicleta. b) Si al terminar la prueba el ciclista frena

durante el transcurso de una vuelta, cul es la fuerza tangencial

que sufre durante su frenada?

35) Una fuerza centrpeta de 100 N est actuando sobre un cuerpo demasa de 0,5 kg que gira a velocidad constante en una circunferen-

cia de radio 30 cm. A qu velocidad gira el cuerpo? (R: 7,75 m/s)

36) La fuerza centrpeta que acta sobre la Tierra es la atraccin gravi-

tatoria que sufre debido a la presencia del Sol. La masa de la Tierra

es de 5,98.1024 kg y la masa del Sol es de 1,99.1030 kg. Suponien-

do la trayectoria circular y sabiendo que la Tierra tarda 365,25 das

en completar una vuelta, calcula la distancia entre el Sol y la Tierra.

(R: 1,5.1011m)

37) Un cuerpo de 0,5 kg da 5 vueltas por minuto. La distancia al centro

es de 20 m. Calcula la fuerza centrpeta que lo hace girar. (R; 2,74

N)

38) Cunto tiempo tarda en dar una vuelta un cuerpo de 3 Kg que gi-

ra a velocidad angular constante en una circunferencia de 40 cm de

radio sometida a la accin de una fuerza centrpeta de 100N? (R:

0,69 s)

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