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Cinematica

1. Una rueda de 10 cm de radio comienza a girar, partiendo del reposo, con aceleración angular constante. Al cabo de 5 s su velocidad angular es de 3.000 r.p.m. Calcular su aceleración angular y la longitud del arco recorrida por un punto de la periferia de la rueda durante dicho tiempo.

(SOL.: 20 rad/s2 ; 25 m )

2. Una rueda que gira a razón de 1.500 r.p.m. se detiene con aceleración angular constante. Calcular su aceleración de frenado y el tiempo que ha tardado en pararse sabiendo que durante el movimiento de frenado ha dado 25 vueltas.

(Sol.: - 25 rad/s2; 2 s)

3.- Un móvil describe una circunferencia de 40 cm de radio. Partiendo del reposo se mueve con una aceleración angular constante de 0,05 rad/s2. Calcular su aceleración normal, aceleración tangencial y aceleración total al cabo de 4 s.

(Sol.: 0,016m/s2; 0,02 m/s2 ; 0,0256 m/s2)

4 Un piloto de avión se lanza hacia abajo para describir un rizo siguiendo un arco de circunferencia cuyo radio es de 300 m. En la parte inferior de la trayectoria, donde el módulo de su velocidad es de 480 km/h, ¿cuáles son la dirección y módulo de su aceleración?.

5. Se proyecta una estación espacial de forma anular con un diámetro de 50 m. Para crear una gravedad artificial en su interior se le hace girar como una rueda de tal modo que la aceleración normal en su periferia sea de 9,8 m/s2. ¿Qué velocidad angular, en vueltas por minuto, se le debe comunicar?

(Sol.: 6 r.p.m )

6. Un motor gira a 2000 r.p.m. y disminuye su velocidad pasando a 1000 r.p.m. en 5 s.

Halla: la aceleración angular del motor. b) número de vueltas efectuadas en ese tiempo.

(SOL.: - 20/3 rad/s2; 125 vueltas)

7. Una rueda, inicialmente en reposo, ha girado 0,5 radianes durante el primer segundo.

¿Cuántas vueltas dará la rueda en los 10 primeros segundos? ¿Cuál será la velocidad lineal en un punto de la llanta en ese instante, si el radio de la rueda es 50 cm? (SOL.: 25/ vueltas; 5 m/s)

8. En un vehículo de pruebas de laboratorio, se sujeta una persona a un asiento situado al extremo de un brazo horizontal de 5 m de longitud y se hace girar el brazo alrededor de un eje vertical situado al otro extremo. ¿Cuántas revoluciones por segundo debe dar el brazo para imprimir a la persona una aceleración radial de 10g?

9. Un tren parte del reposo, en una vía circular de 400 m. de radio, y va moviéndose con movimiento uniforme acelerado, hasta que a los 50 s de iniciada su marcha, alcanza la velocidad de 72 Km/h, desde cuyo momento conserva tal velocidad. Hallar:

a) La aceleración tangencial en la primera etapa del movimiento b) La aceleración normal, la aceleración total y la longitud de la vía recorrida en ese tiempo, en el momento de cumplirse los 50 s. c) La velocidad

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