Anónimo
Anónimo preguntado en Ciencias y matemáticasFísica · hace 6 años

¿Me ayudan con algunos ejercicios de fisica xfavor?

1- Si un neumático de 60 cm tiene una piedra incrustada en el surco de su banda de rodadura. Si el neumático gira a 100 RPM (REVOLUCIONES POR MINUTO) ¿que rapidez lineal y aceleración centripeta tiene la piedra? Compara esta aceleración centripeta con la aceleración de gravedad.

2-¿Cual es la rapidez lineal y aceleracion angular de una piedra incrustada en el surco de la banda de un neumatico de 70cm de radio y que gira a 250 RPM?

3- ¿ cual es la rapidez lineal y la rapidez angular del segundero de un reloj de pared de 13 cm de longitud?

4- ¿ cual es la rapidez lineal y la rapidez angular del minutero de un reloj de pared de 13 cm de longitud?

5-Un alumno hace girar la pelota de tenis por sobre su cabeza por medio de un cordel de medio metro de longitud. ¿Con cuantas revoluciones por minuto, la aceleración centripeta es igual a la aceleracion de gravedad?

6- Usando la información del problema anterior responde, ¿cuantas revoluciones por minuto requiere la pelota de tenis para su aceleración centripeta sea el doble de la aceleración de gravedad?

7- Un satélite artificial órbita la tierra a una altitud de 500km, donde la aceleración de gravedad es de 8.8 m/s(cuadrados).¿ Que rapidez lineal tiene el satélite y cuanto demora en dar una vuelta completa alrededor de la tierra?

8- En el mismo caso anterior pero con la altitud de 1000km y con la aceleracion de gravedad de 8.04m/s( al cuadrado) ¿ Que rapidez lineal tiene el satélite y cuanto d.....?

1 respuesta

Calificación
  • hace 6 años
    Respuesta preferida

    Katalina, voy de a una hasta donde puedo por tiempo, después lo podría cerrar.

    1.- Pasar de RPM a rad/s => ω = 100 rev/min . 2π rad/rev / (60 s/min) = 10,472 rad/s

    Rapidez lineal o tangencial a la distancia de 1 radio (o sea en la periferia:

    V = ω R = 10,472 rad/s . 0,60 m = 6,28 m/s

    == ===================== =========

    Si, y sólo si, los 60 cm son el radio.

    O bien:

    V = 10,472/s . 0,30 m = 3,14 m/s

    ================= ========

    si los 60 cm del neumático se refieren al diámetro (esto debió haberse dejado muy claro en el enunciado, está incompleto por no tener dicha aclaración)

    Además si R = 0,6 m

    *************************

    ac = V²/R = ω² R = 10,472²/s² . 0,6 m = 65,8 m/s²

    ============= ============== =========

    ac = 65,8 m/s² . (g / 9,8 m/s²) = 6,71 g

    ====================== ======

    que debe entenderse como que es 6,71 veces la aceleración de la gravedad (NO gramos!)

    Si R = 0,30 m (o sea si d=60 cm)

    *****************

    ac = ω² R = 10.47² . 0,3 = 32,9 m/s² = 3,36 g

    ================= ========= =======

    que expresa la ac en m/s² y en una comparación con la gravedad (g).

    Tú eliges el radio que corresponda y según eso cuál de las respuestas te sirve.

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    2.- 250 rpm = 250 rev/min . 2π rad/rev / (60 s/min) = 26,18 rad/s = ω

    V = rapidez lineal o tangencial = ω R = 26,18/s . 0,70 m = 18,32 m/s

    ====================== ================== ==========

    α = aceleración angular = 0 (cero)

    ================== =======

    El motivo es que si las rpm son constantes también ω = cte y en tal caso no puede haber aceleración angular, que es la rapidez con que cambia ω en el tiempo, si ω no cambia esa rapidez de cambio es nula.

    No se pide, pero por las dudas:

    ac = ω² R = 26,18²/s² . 0,70 m = 479,8 m/s²

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    3.- Rapidez angular => si gira a 1 rpm (da una vuelta en un minuto) se tiene:

    ω = 1 rev/min . 2π rad/rev / (60s/min) = 0,1047 rad/s

    == ======================== ===========

    (en forma exacta es => ω = π/30 rad/s)

    = = = = = = = = = = = =============

    La rapidez tangencial depende del radio, en el centro es nula, pero como se debe referir a la rapidez en el extremo es:

    V = (π/30)/s . 0,13 m = 0,0136 m/s = 1,36 cm/s

    ================ ========= =========

    Si puedo sigo luego.

    Saludos!

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