Ejercicios: Fuerza centrípeta y peralte de una curva
Explique con sus propias palabras qué es la fuerza centrípeta, hacia dónde apunta y si es una fuerza distinta de las demás (como la tensión o la fricción) o el resultado…
Explique con sus propias palabras qué es la fuerza centrípeta, hacia dónde apunta y si es una fuerza distinta de las demás (como la tensión o la fricción) o el resultado de ellas. Escriba su expresión en función de la masa, la rapidez y el radio.
Una piedra de $0.50\ \text{kg}$ atada a una cuerda gira en un círculo horizontal de $2.0\ \text{m}$ de radio con una rapidez de $4.0\ \text{m/s}$. Calcule la fuerza…
Una piedra de $0.50\ \text{kg}$ atada a una cuerda gira en un círculo horizontal de $2.0\ \text{m}$ de radio con una rapidez de $4.0\ \text{m/s}$. Calcule la fuerza centrípeta que ejerce la cuerda sobre la piedra.
Una rueda de la fortuna de la feria gira con una velocidad angular de $0.50\ \text{rad/s}$. Una cabina está a $8.0\ \text{m}$ del eje. Calcule la rapidez lineal de la…
Una rueda de la fortuna de la feria gira con una velocidad angular de $0.50\ \text{rad/s}$. Una cabina está a $8.0\ \text{m}$ del eje. Calcule la rapidez lineal de la cabina usando la relación entre movimiento lineal y rotacional.
Un carro de $1{,}200\ \text{kg}$ toma una curva plana de $50\ \text{m}$ de radio en el bulevar Morazán, a $15\ \text{m/s}$. Calcule la fuerza centrípeta necesaria e…
Un carro de $1{,}200\ \text{kg}$ toma una curva plana de $50\ \text{m}$ de radio en el bulevar Morazán, a $15\ \text{m/s}$. Calcule la fuerza centrípeta necesaria e indique qué fuerza real la proporciona. Luego determine qué ocurre con esa fuerza si la rapidez se duplica.
Una curva plana de carretera tiene un radio de $80\ \text{m}$ y el coeficiente de fricción estática entre las llantas y el asfalto seco es $0.60$. Considere…
Una curva plana de carretera tiene un radio de $80\ \text{m}$ y el coeficiente de fricción estática entre las llantas y el asfalto seco es $0.60$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$. Calcule la rapidez máxima, en m/s y en km/h, con la que un carro puede tomar la curva sin derrapar. Explique por qué el valor disminuye cuando el pavimento está mojado.
Una curva peraltada de $60\ \text{m}$ de radio está diseñada para que un carro la tome sin necesitar fricción a $18\ \text{m/s}$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$ y use…
Una curva peraltada de $60\ \text{m}$ de radio está diseñada para que un carro la tome sin necesitar fricción a $18\ \text{m/s}$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$ y use la relación $\tan\theta = \dfrac{v^2}{r\,g}$. Calcule el ángulo de peralte de la curva.
Un bus de $8{,}000\ \text{kg}$ recorre una curva peraltada de $100\ \text{m}$ de radio y ángulo de peralte de $10^\circ$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$. (a) Calcule…
Un bus de $8{,}000\ \text{kg}$ recorre una curva peraltada de $100\ \text{m}$ de radio y ángulo de peralte de $10^\circ$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$. (a) Calcule la rapidez ideal a la que no se necesita fricción. (b) Analice qué pasaría con la necesidad de fricción si el conductor va más rápido que esa rapidez ideal y hacia dónde tendería a deslizarse el bus. (c) Argumente si la rapidez ideal depende de la masa del vehículo.
Una cubeta con agua, de $2.0\ \text{kg}$ en total, se hace girar en un círculo vertical con una cuerda de $0.80\ \text{m}$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$. (a)…
Una cubeta con agua, de $2.0\ \text{kg}$ en total, se hace girar en un círculo vertical con una cuerda de $0.80\ \text{m}$. Considere $g = 9.8\ \text{m/s}^2$. (a) Determine la rapidez mínima en el punto más alto para que el agua no se derrame. (b) Con una rapidez de $5.0\ \text{m/s}$ en el punto más bajo, calcule la tensión de la cuerda en ese punto. (c) Compare la tensión en el punto más bajo con la del punto más alto y justifique la diferencia.