PROBLEMAS LEYES DE NEWTON Y MOVIMIENTO CIRCULAR
9. Una moneda colocada a 30,0 cm del centro de una
plataforma giratoria horizontal se desliza cuando su
velocidad es de 50,0 cm/s. (a) ¿Qué proporciona la fuerza
en la dirección radial cuando la moneda está estacionaria
en relación con la plataforma giratoria? b) ¿Cuál es el
coeficiente de fricción estática entre la moneda y el
tocadiscos?
12. Un automóvil que inicialmente viaja hacia el este gira
hacia el norte viajando en una trayectoria circular a una
rapidez constante como en la Figura P6.12. La longitud del
arco ABC es de 235 m, y el auto completa el giro en 36,0 s.
(a) ¿Cuál es la aceleración cuando el auto está en B situado
en un ángulo de 35,0°? Expresa tu respuesta en términos
de los vectores unitarios i y j. Determine (b) la velocidad
media del auto y (c) su aceleración media durante el
intervalo de 36,0 s
19. Un cubo de agua gira en un círculo vertical de
radio de 1,00 m. ¿Cuál debe ser la rapidez mínima
del cubo en la parte superior del círculo para que no
se derrama el agua?
14. Un auto que circula por una carretera recta a 9,00 m/s
pasa por encima de un montículo de la calzada. El
montículo puede considerarse como un arco de un círculo
de radio de 11,0 m. (a) ¿Cuál es el peso aparente de una
mujer 600-N en el automóvil mientras viaja sobre el
montículo? (b) ¿Cuál debe ser la velocidad del automóvil
sobre el montículo si ha de experimentar ingravidez? (Es
decir, si su peso aparente es cero).
22. Una montaña rusa en el parque de diversiones
Six Flags Great America en Gurnee, Illinois, incorpora
algunas de las últimas tecnologías de diseño y algo
de física básica. Cada bucle vertical, en lugar de ser
circular, tiene la forma de una lágrima (Fig. P6.22).
Los carros circulan por el interior del bucle en la
parte superior, y las velocidades son lo
suficientemente altas como para garantizar que los
carros permanezcan en la pista. El bucle más grande
tiene 40,0 m de altura, con una velocidad máxima de
31,0 m/s en la parte inferior. Supongamos que la
velocidad en la parte superior es de 13,0 m/s y la
aceleración centrípeta correspondiente es de 2 g. (a)
¿Cuál es el radio del arco de la lágrima en la parte
superior? (b) Si la masa total de los carros más las
personas es M, ¿qué fuerza ejerce el riel sobre esta
masa total en la parte superior? (c) Supongamos que
la montaña rusa tiene un bucle de radio de 20,0 m.
Si los carros tienen la misma velocidad, 13,0 m/s en
la parte superior, ¿cuál es la aceleración centrípeta
en la parte superior? Comenta sobre la fuerza
normal en la parte superior en esta situación.
