Movimiento circular uniforme ejercicios resueltos

Problemas de movimiento circular uniforme con soluciones pdf

En el apartado anterior hemos definido el movimiento circular. El caso más sencillo de movimiento circular es el movimiento circular uniforme, en el que un objeto recorre una trayectoria circular con una velocidad constante. Observa que, a diferencia de la velocidad, la velocidad lineal de un objeto en movimiento circular cambia constantemente porque siempre está cambiando de dirección. Sabemos por la cinemática que la aceleración es un cambio en la velocidad, ya sea en magnitud, en dirección o en ambas. Por lo tanto, un objeto que experimenta un movimiento circular uniforme siempre se está acelerando, aunque la magnitud de su velocidad sea constante.

Usted mismo experimenta esta aceleración cada vez que va en un coche mientras éste gira en una curva. Si mantienes el volante fijo durante el giro y te mueves a una velocidad constante, estás ejecutando un movimiento circular uniforme. Lo que notas es una sensación de deslizamiento (o de ser arrojado, según la velocidad) lejos del centro de la curva. No se trata de una fuerza real que actúe sobre ti, sino que se debe a que tu cuerpo quiere seguir moviéndose en línea recta (según la primera ley de Newton), mientras que el coche se sale de esta trayectoria en línea recta. En el interior del coche parece como si usted fuera forzado a alejarse del centro de la curva. Esta fuerza ficticia se conoce como fuerza centrífuga. Cuanto más pronunciada sea la curva y mayor sea su velocidad, más se notará este efecto.

Preguntas del test de movimiento circular

2. (moderado) Un objeto que se mueve con un movimiento circular uniforme tiene una aceleración centrípeta de 13 m/s2. Si el radio del movimiento es de 0,02 m, ¿cuál es la frecuencia del movimiento? a = v2/r 13 = v2/0,02v = 0,51 m/sv = 2πr/T0,51 = 6,28(0,02)/TT = 0,25 sf = 1/Tf = 1/(0,25) = 4 Hz

5. (moderado) Esboza un procedimiento mediante el cual se podría determinar la aceleración centrípeta de un coche que se mueve con velocidad constante en una pista de carreras circular. Enumere los aparatos de laboratorio estándar necesarios para realizar las mediciones y los cálculos que un estudiante puede realizar con las mediciones para determinar la aceleración. Además, determine el rango de error introducido en la respuesta final si cada medición puede tener un error del 10%. Este tipo de pregunta es muy importante para la preparación de su examen. Por favor, tómate tu tiempo y respóndela completamente.Dispositivos de medición necesarios:Una cinta métrica largaUn cronómetroPaso 1: Utiliza la cinta métrica para determinar el radio (r) de la trayectoria delcoche en la pista de carreras circular. Modela el coche como una partícula puntual. Utiliza el centro geométrico del coche como ubicación de este punto.Paso 2: Utiliza el cronómetro para determinar el tiempo (T) necesario para que el coche se mueva una vez alrededor de la pista.Cálculos:velocidad = v = 2πr/TDeterminar la aceleración: a = v2/r = (2πr/T)2/r = 4π2r/T2

Fórmula del movimiento circular uniforme

7. Algunos parques de atracciones tienen atracciones que hacen bucles verticales como el que se muestra en la figura. Por seguridad, los coches están sujetos a los raíles de forma que no puedan caerse. Si el coche pasa por encima con la velocidad adecuada, la gravedad es la única que suministra la fuerza centrípeta. Qué otra fuerza actúa y cuál es su dirección si:

10. Supongamos que un niño está montado en un tiovivo a una distancia aproximada de la mitad de su centro y su borde. Tiene una fiambrera apoyada en papel encerado, de modo que hay muy poca fricción entre ella y el tiovivo. ¿Qué camino seguirá la fiambrera cuando se suelte? La fiambrera deja un rastro en el polvo del tiovivo. ¿Ese rastro es recto, curvado hacia la izquierda o curvado hacia la derecha? Explica tu respuesta.

Una niña que monta en un tiovivo suelta su fiambrera en el punto P. Esta es una vista desde arriba de la rotación en el sentido de las agujas del reloj. Suponiendo que se desliza con una fricción despreciable, ¿seguirá la trayectoria A, B o C, vista desde el sistema de referencia de la Tierra? ¿Cuál será la forma de la trayectoria que deja en el polvo del tiovivo?

Preguntas y respuestas de movimiento circular de nivel A pdf

El movimiento circular uniforme es un tipo específico de movimiento en el que un objeto se desplaza en círculo con una velocidad constante. Por ejemplo, cualquier punto de una hélice que gira a una velocidad constante está ejecutando un movimiento circular uniforme. Otros ejemplos son las agujas de los segundos, los minutos y las horas de un reloj. Es notable que los puntos de estos objetos que giran se aceleran, aunque la velocidad de rotación sea constante. Para ver esto, debemos analizar el movimiento en términos de vectores.

La dirección de la aceleración también se puede encontrar observando que a medida que ΔtΔt y, por tanto, ΔθΔθ se acercan a cero, el vector Δv→Δv→ se aproxima a una dirección perpendicular a v→.v→. En el límite Δt→0,Δt→0,Δv→Δv→ es perpendicular a v→.v→. Como v→v→ es tangente al círculo, la aceleración dv→/dtdv→/dt apunta hacia el centro del círculo. Resumiendo, una partícula que se mueve en una circunferencia a velocidad constante tiene una aceleración con magnitud

La dirección del vector de aceleración es hacia el centro del círculo (Figura 4.19). Esta es una aceleración radial y se denomina aceleración centrípeta, razón por la cual le damos el subíndice c. La palabra centrípeta viene de las palabras latinas centrum (que significa «centro») y petere (que significa «buscar»), por lo que toma el significado de «búsqueda del centro».