EJERCICIOS 4ºESO MOV. CIRCULAR 1. Describe las características del movimiento circular uniforme 2. Puede existir un movimiento que tenga aceleración y, sin embargo, el valor de la velocidad sea constante? 3. Ordena de mayor a menor las siguientes frecuencias: 10 vueltas/s ; 100 Hz ; 120 vueltas/min. 4. Un cuerpo que describe una trayectoria circular de 1 m de radio pasa por la misma posición 30 veces por minuto. Averigua: a) El período. b) La frecuencia. c) La velocidad angular. d) La velocidad tangencial. e) La aceleración centrípeta.
5. Un volante de 50 cm de radio gira a razón de 60 vueltas/min. Calcula: a) La frecuencia. b) El período. c) La velocidad en un punto de la periferia del volante. d) La aceleración centrípeta. 6. Una rueda de 1m de radio gira a razón de 120 r.p.m. (vueltas/minuto). Calcula: a) La frecuencia, el período y la velocidad angular. b) La velocidad lineal y la aceleración centrípeta de un punto de la periferia de la rueda. R: 2 Hz, 0 5 s, 12 6 rad/s, 12 6 m/s, 159 m/s2 7. Juan se monta en un caballo de un tiovivo. Si su periodo es T= 7 s : a) Cuál es su velocidad angular en rad/s? b) Qué velocidad lineal lleva si el caballo en el que se ha montado se encuentra a 4 metros del centro de giro? c) Qué velocidad angular lleva el caballo que se encuentra un metro detrás del de Juan? R: 0 90 rad/s, 3 6 m/s, 0 90 rad/s
8. Un ciclista da vueltas por un circuito circular de 10 m de radio, con una velocidad constante de 10 m/s.calcula la aceleración centrípeta, la frecuencia y el período del movimiento. R: 10 m/s2, 0 16 s-1, 6 28 s 9. Una piedra se ata a una cuerda de 50 cm de longitud y se hace girar describiendo circunferencias, con una frecuencia de 3 vueltas por segundo. Calcula: a) La velocidad angular en rad/s y en r.p.m. b) La aceleración centrípeta a que está sometido la piedra y la fuerza centrípeta, si su masa es 200 g. R: 18 8 rad/s, 180 r.p.m., 177 m/s2, 35 4 N 10. Un ciclista da vueltas a un circuito circular que tiene 10 m de radio, con una velocidad constante de 10 m/s. Calcula la aceleración centrípeta, la frecuencia y el período del movimiento.
11. Las ruedas de un coche tienen 70 cm de diámetro. Calcula la frecuencia y la aceleración centrípeta de un punto de la periferia cuando el coche marcha a 54 km/h. 12. Calcula el período en los siguientes movimientos circulares: a) La velocidad es de 2 m/s y el radio 1m. b) La frecuencia es de 10 Hz. c) Da 10 vueltas cada segundo. d) Describe media vuelta en 30 min. 13. Un tiovivo cuya plataforma tiene un radio de 5 m, da una vuelta cada 15 s. Calcula: a) La velocidad angular en rad/s. b) La velocidad lineal en un punto situado en el borde de la plataforma. c) La posición angular a los 5 s.
14. Las ruedas de un coche de carreras giran a 1800 r.p.m. Calcula la velocidad lineal del automóvil en km/h, sabiendo que las ruedas tienen un diámetro de 70 cm. 15. Cuál es la velocidad angular en rad/s de una rueda que gira a 300r.p.m?.Sol. w=10 πrad/s 16. Un punto se mueve en una circunferencia de radio 5m con movimiento circular uniforme. Calcular su velocidad, sabiendo que cada 5s recorre un arco de 2m. Calcular también su velocidad angular. Sol. v=0,4m/s w=0,085rad/s 17. Una partícula recorre una circunferencia con movimiento circular uniforme, siendo 120º el ángulo girado en cada minuto. Calcular la velocidad angular de la partícula en rad/s. Sol. w=0,034rad/s
18. Un disco gira a 45 r.p.m. Calcular las velocidades lineal y angular de los puntos que distan 1 cm del centro de giro. Sol. v=0.047m/s w=4,7rad/s 19. Siendo 30 cm. el radio de las ruedas de un coche y 956 las revoluciones que dan por minuto, calcular: a)la velocidad angular de las ruedas en rad/s. Sol. w=100,11rad/s b)la velocidad del coche en m/s y en Km/h. Sol. v=108,7km/h 20. Si un cuerpo recorre una circunferencia de radio 80 cm. a razón de 0,4 rad/s. Determinar: a) El período del movimiento circular. Sol. T=15,7s b) La velocidad en m/s.sol. v=0,32m/s c) El número de vueltas que da por minuto.sol. w=3,8 r p m
21. Un tren eléctrico da vueltas por una pista circular de 50 m de radio con una velocidad constante de 10 cm/s. Calcular: a)la velocidad angular. Sol. w=2x10-3 rad/s b) El período y la frecuencia. Sol. T=3141,59s f=3,18x10-4 Hz c) El número de vueltas que dará en 10 s. Sol. θ=0,003vueltas 22. Un disco de 60 cm. de diámetro gira a 72 r.p.m. Calcular: a)el período. Sol. T=0,83s b)la velocidad angular. Sol. w=7,53rad/s c) La frecuencia. Sol. F=1,2 s-1 d)la velocidad lineal en un punto de la periferia. Sol. v=2,25m/s 23. Un disco gira a razón de 45 r.p.m. Si su radio es de 1 decímetro cuál será la velocidad lineal de un punto de su periferia?. Sol. v=0,471m/s
24. Cuánto mide un arco que comprende un ángulo de 1,5 radianes si el radio de la circunferencia mide 10 m?. Sol. s=15m 25. A qué ángulo corresponde un arco de 6m si el radio de la circunferencia a que pertenece mide 2 decímetros? Sol. θ=30rad 26. Qué tiempo empleará un volante en dar 5000 vueltas si gira a razón de 6,28x103 rad/s. Sol. t=5s