S09 s2 - HT Mov Circular

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PRÁCTICA : MOVIMIENTO CURVILÍNEO 
 
1. Los periféricos de un disco que rota 
uniformemente, se mueven a 40.0 cm/s. 
Si los puntos que se encuentran a 2.00 
cm de la periferia giran a 30.0 cm/s, 
¿qué diámetro tiene el disco? 
𝑹𝒑𝒕𝒂:16c𝒎 
 
2. El volante de un motor de automóvil 
sometido a prueba recorre una posición 
angular que está dada por: θ(t) = 2t3. El 
diámetro del volante es de 0.36 m. a) 
Calcule el ángulo θ, en radianes, en t1 = 
2.0 s y t2 = 5.0 s. b) Calcule la distancia 
que una partícula en el borde se mueve 
durante ese intervalo.c) Calcule la 
velocidad angular media, en rad/s, entre 
t1 = 2.0 s y t2 = 5.0 s. d) Calcule la 
velocidad angular instantánea a los t = t2 
= 5.0 s. 
𝑹𝒑𝒕𝒂: a) 16 rad y 250 rad b) 42m c) 
78rad/s d) 150rad/s 
 
3. El disco de una película de DVD se está 
deteniendo. La velocidad angular del 
disco en t = 0 s es de 27.5 rad/s y su 
aceleración angular constante es de -
10.0 rad/s2. Una línea PQ en la 
superficie del disco está a lo largo del 
eje +x en t = 0. a) ¿Qué velocidad 
angular tiene el disco en t = 0.3 s b) 
¿Qué ángulo forma la línea PQ con el 
eje +x en ese instante? 
𝑹𝒑𝒕𝒂: a) 24.5 rad/s b) θ = 7.8 rad 
 
4. Un carrito de control remoto con masa 
de 1.60kg se mueve a una rapidez 
constante de v=12.0m/s, en un circulo 
vertical dentro de un cilindro hueco 
metálico de 5.00 m de radio. ¿Qué 
magnitud tiene la fuerza normal ejercida 
sobre el coche por las paredes del 
cilindro?a) en el punto A (parte inferior 
del círculo vertical)? b) ¿Y en el punto B 
(parte superior del círculo vertical)? 
𝑹𝒑𝒕𝒂: a) N=61.76 N b) N=30.4 N 
 
 
5. Un lanzador de disco gira el disco un 
circulo de radio de 80.0 cm. En cierto 
instante, el lanzador gira con una rapidez 
angular de 10.0 rad/s y la rapidez angular 
está aumentando a razón de 50 rad/s2. 
Calcule las componentes de la aceleración 
tangencial y centrípeta y la magnitud de la 
aceleración. 
𝑹𝒑𝒕𝒂: 𝑎𝑡 = 40𝑚 𝑠
2⁄ , 𝑎𝑟 = 80𝑚 𝑠
2⁄ ; 𝑎 =
89.4𝑚 𝑠2⁄ 
 
 
 
 
 
 
6. El auto deportivo se desplaza a lo largo 
de una carretera con una inclinación de 
30° y cuyo radio de curvatura es de 500 
pies. Si el coeficiente de fricción 
estática entre las llantas y la carretera es 
de 0.2, determine la velocidad segura 
máxima sin que se deslice. Ignore el 
tamaño del automóvil. 
𝑹𝒑𝒕𝒂:𝟏𝟏𝟖.𝟑𝟔 𝒑𝒊𝒆𝒔/𝒔 
 
 
7. El vehículo está diseñado para combinar 
la sensación de una motocicleta con la 
comodidad y seguridad de un 
automóvil. Si el vehículo viaja a una 
rapidez constante de 80 km/h por una 
carretera curva circular de 100 m de 
radio, determine el ángulo de 
inclinación θ del vehículo, de modo que 
sólo una fuerza normal producida por el 
asiento actúe en el conductor. Ignore la 
estatura de éste. 
𝑹𝒑𝒕𝒂:𝟐𝟔.𝟓𝟕° 
 
 
8. Determine la rapidez máxima a que el jeep 
puedeviajar sobre la cresta de la colina sin 
que pierda contacto con la carretera. 
𝑹𝒑𝒕𝒂:𝟖𝟗.𝟕𝟐 𝒑𝒊𝒆𝒔/𝒔 
 
 
 
9. Un avión de 5 Mg vuela a una rapidez 
constante de 350 km/h a lo largo de una 
trayectoria circular horizontal. Si el 
ángulo de alabeo es 15°, determine la 
fuerza de elevación L que actúa en el 
avión y el radio r de la trayectoria 
circular. Ignore el tamaño del avión. 
𝑹𝒑𝒕𝒂:𝟓𝟎.𝟕𝟖 𝒌𝑵,𝟑. 𝟓𝟗 𝒌𝒎 
 
 
10. Si la velocidad de la bola de 10 kg es de 
3 m/s cuando está en la posición A, a lo 
largo de la trayectoria vertical, 
determine la tensión en la cuerda y el 
incremento en su rapidez en esta 
posición. 
𝑹𝒑𝒕𝒂:𝟏𝟏𝟒.𝟑𝟕𝑵,𝟔.𝟗𝟑 𝒎/𝒔