Tema: PREGUNTAS DE TEORÍA 1. Seleccione con verdadero (V) o falso (F) con respecto a la fuerza centrípeta. I. No se debe a ninguna interacción, es una fuerza resultante. II. Es perpendicular a la velocidad. III. Cambia el modulo de la velocidad. 2. Es sabido que por exceso de velocidad los automóviles se salen de las curvas planas, la razón principal de este fenómeno es: a) La fuerza centrifuga. b) Masa excesiva del automóvil. c) Insuficiente fricción entre las ruedas y la pista. d) Radio excesivo de la curva. e) Masa insuficiente del automóvil. 3. En el suelo de un camión que se mueve a lo largo de una carretera horizontal hay varios objetos. Si el camión acelera, ¿qué fuerza actúa sobre los objetos para que estos se aceleren? 4. Verdadero o falso: Visto desde un sistema de referencia inercial, un objeto no puede moverse en círculo a menos que actúe sobre él una fuerza resultante neta. 5. Suponiendo que un automóvil viaja con la misma rapidez. ¿en qué caso la fuerza centrípeta será mayor? a) En una pista recta b) Cuando toma una curva abierta c) Cuando toma una curva cerrada d) En los tres casos anteriores la fuerza centrípeta es la misma. e) No se puede afirmar. PROBLEMAS NIVEL I 6. Un objeto de 0.4Kg se ata a una cuerda y se hace girar en un circulo horizontal de 2m de radio con una velocidad angular de 6 rad/s. Determine la tensión en la cuerda. Desprecie el peso. Dinámica circular cubeta en el punto más alto de la trayectoria circular sin que el agua se derrame?. 8. Un auto de 1000 kg va con velocidad V = 10 m/s y pasa por un puente en forma de semicircunferencia de radio 20 m. ¿Qué valor tiene la normal de la superficie cuando el auto este pasando por el punto más alto? 9. La esferita mostrada es de 2 kg y gira en un plano vertical de radio 5 m y con velocidad angular : w = 4 rad/s. Hallar la tensión de la cuerda cuando la esferita esté pasando por el punto (A). 10. La esfera mostrada gira en un plano horizontal con MCU. Determinar el módulo de la velocidad tangencial (R = radio de la circunferencia). 7. Una cubeta con agua se amarra al extremo de una cuerda de 1.6 m y se hace girar en un plano vertical. ¿Qué velocidad mínima puede tener la 11. Un automóvil de 1000 Kg. Pasa por un puente cóncavo. Calcular la fuerza que aplica el auto al puente, cuando pasa por el punto más bajo, en donde su rapidez es V = 2gR . Si la rueda se mueve en círculo horizontal con la cuerda formando un ángulo de 200 con la vertical. la fuerza que el asiento ejerce sobre un pasajero de masa “m” es 0.2m de Radio. si la masa de la esfera es de 16 Kg. (Se supone que la vía de salida no tiene peralte y se desprecia el rozamiento sobre el asiento). Determine la tensión en la cuerda y la velocidad de la bola. ¿cuál es el periodo del péndulo?. c) El coeficiente de rozamiento estático mínimo entre el pavimento y los neumáticos. ¿Cuál es el peralte de una carretera proyectada para mantener a un automóvil en una trayectoria circular con una velocidad máxima de módulo 40 m/s sin que llegue a salirse de la carretera. Un coche acelera a lo largo de la curva de la vía de salida de una autopista. Determinar el ángulo que forman la cuerda y la horizontal cuando la tensión de la cuerda es seis veces mayor que el peso del cuerpo pendular.81 m/ s2 ) 12. Y el sistema rota con una velocidad angular constante ϖ = 2 rad/s . ¿Qué peso aparente tiene el piloto aquí? Su peso real es de 700 N. Una curva de radio 150m tiene un peralte con un ángulo de 100. considerar a) ¿Cuál es la máxima velocidad para que el agua permanezca en el balde? b) ¿Cuál es la fuerza ejercida por el balde sobre el agua en el punto inferior de la circunferencia? 20. La cuerda de un péndulo cónico tiene 50 cm de longitud y la masa del cuerpo pendular es 0. b) La fuerza de rozamiento ejercida por el pavimento sobre los neumáticos del coche. Determine: a) La fuerza normal que actúa sobre los neumáticos ejercida por el pavimento.2 m de longitud. Una bola de masa 0.. Determinar la tensión de la cuerda AC. ¿Qué rapidez tiene el avión en ese punto? 21. 17.4mg. Determine la velocidad del coche. el radio de la curva es de 320 m? 13. . ¿Cuál debe ser el ángulo de peralte de la curva para que la única fuerza entre el pavimento y los neumáticos esté en la dirección normal.b) En el nadir. Suponer que la cuerda está sujeta al centro de la bola. a) En el cenit el piloto experimenta ingravidez. 15. La cabeza del piloto siempre apunta al centro del rizo. Un coche de 800 kg toma la curva a 85 km/h sin patinar. El radio de curvatura del rizo vertical de una montaña rusa es de 12 m. En lo alto del rizo. la rapidez del avión es de 280 km/h. ¿En estas condiciones. NIVEL II 16. 14. La rapidez del avión no es constante. es mínima en el cenit del rizo y máxima en el nadir. 19. (AB = 4m y g = 9. Determine la velocidad de la vagoneta en ese punto. Un coche de 750 kg toma una curva de radio 160 m a 90 km/h.25 kg está sujeta a una barra vertical por una cuerda de 1. Un avión describe un rizo (un camino circular en un plano vertical) de 150 m de radio. Un estudiante hace girar un balde que contiene 2 kg de agua en una circunferencia vertical de l.25 kg. El radio de la curva es de 80 m. Un pasajero de 70 kg se sujeta al reposabrazos de la puerta del coche con una fuerza de 200 N para no deslizarse en su asiento. 18. El asiento gira en un círculo horizontal a una tasa de 32. para que no se deslice hacia el exterior. como se indica en la figura. obtenga la tensión en cada cable. 4 . El “columpio gigante” de una feria local consiste en un eje vertical central con varios brazos horizontales unidos a su extremo superior ( ver figura). a) Calcule el tiempo de una revolución del columpio..00 m del eje central. Hugo.00 m.Mosca PUCP Medina. Física universitaria vol. Freedman Tipler .vol. uno de los cuales es horizontal. Si el asiento pesa 255 N y una persona de 825 N está sentada en él. de radio R. Cada brazo sostiene un asiento suspendido de un cable de 5. Zemansky. b) ¿El ángulo depende del peso del pasajero para una rapidez de giro dada? 25. sujeto al brazo en un punto a 3. Bibliografía: # [1] CÓDIGO-L AUTOR TÍTULO PÁGINAS 135-164 530 SEAR 2009 530 TIPL/F v. el coeficiente de rozamiento entre las ruedas y el suelo vale μ. el peralte es de θ grados? 23.08 con la vertical. Expresar la rapidez y en función de la altura y de la trayectoria sobre el vértice del cono.0 rpm (rev/min).NIVEL III 22. el asiento está conectado a dos cables.1 Física 1 79-139 Cap. Una bola pequeña da vueltas con una rapidez y recorriendo una circunferencia horizontal en el interior de un cono recto de base circular. 24.1 [2] [3] Sears. ¿Cuál es la velocidad a la que puede ir un automóvil por una curva con peralte. Young. En otra versión del “columpio gigante”. si el cable forma un ángulo de 30.1 Física para la ciencia y la tecnología.