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COLEGIO HISPANO INGLÉS
Ejercicios de Fuerza centrífuga.
Rambla Santa Cruz, 94 - 38004 – Santa Cruz de Tenerife
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1) Una masa de 100 g atada a una cuerda de 50 cm de longitud gira en un plano vertical. Si
cuando pasa por el punto más bajo su velocidad es de 3 m/s, ¿qué valor tiene la tensión de
la cuerda en ese instante? Considere: g = 10 m/s2.
2) Con ayuda de una cuerda se hace girar un cuerpo de 1 kg en una circunferencia de 1 m
de radio, situada en un plano vertical, cuyo centro está situado a 10,8 m por encima de un
suelo horizontal. La cuerda se rompe cuando la tensión es de 110,88 N, lo cual ocurre
cuando el cuerpo está en el punto más bajo de su trayectoria. Hallar: 1) La velocidad del
cuerpo cuando se rompe la cuerda.
3) Un cuerpo de 2 kg de masa atado al extremo de una cuerda de 0,5 m de longitud describe
una circunferencia situada en un plano vertical. Si la velocidad en el punto más alto es de 5
ms-1, hallar la tensión de la cuerda: a) en el punto más alto de la trayectoria; b) en el punto
más bajo; c) en un punto de la trayectoria al mismo nivel que el centro de la circunferencia;
d) formando un ángulo de 45º con la horizontal.
4) Una bolita unida por un hilo de 0,5 m de longitud a un punto fijo de una superficie plana
gira, deslizándose sin rozamiento sobre dicha superficie, con una velocidad angular de 10
vueltas por minuto. ¿Cuál será la inclinación máxima de la superficie para que la bola
continúe describiendo circunferencias? Expresar el resultado mediante una función
trigonométrica del ángulo de la superficie con la horizontal.
5) Si la masa de un ciclista y la de su máquina es de 80 kg, calcular la velocidad mínima que
debe tener para rizar el "rizo de la muerte" de radio 7 m.
6) Una pista de carreras de forma circular tiene 1,5 km de radio. Si no tiene peralte y el
coeficiente de rozamiento es 0,12, calcular la velocidad máxima a la que se podrá circular.
7) Una patinadora de hielo de 55 kg se mueve a 4 m/seg.. Cuando agarra el extremo suelto
de una cuerda, el extremo opuesto esta amarrado a un poste.
Después se mueve en un circulo de 0,8 m de radio alrededor del poste.
a) Determine la fuerza ejercida por la cuerda sobre sus brazos.
b) Compare esta fuerza con su peso.
8) Una cuerda ligera puede soportar una carga estacionaria colgada de 25 kg. antes de
romperse. Una masa de 3 kg unida a la cuerda gira en una mesa horizontal sin fricción en un
circulo de 0,8 metros de radio. Cual es el rango de rapidez que puede adquirir la masa antes
de romper la cuerda?
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9) Un satélite de 300 kg. de masa se encuentra en una orbita circular alrededor de la tierra a
una altitud igual al radio medio de la tierra. Encuentre:
a) La velocidad orbital del satélite
b) El periodo de su revolución
c) La fuerza gravitacional que actúa sobre el?
Datos: RE = radio de la tierra = 6,37 * 106 metros.
10) Una moneda situada a 30 cm del centro de una mesa giratoria horizontal que esta en
rotación se desliza cuando su velocidad es 50 cm/seg.
a) Que origina la fuerza central cuando la moneda esta estacionaria en relación con la mesa
giratoria?
b) Cual es el coeficiente de fricción estático entre la moneda y la mesa giratoria?
11) Un automóvil que viaja sobre un camino recto a 9 m/s pasa sobre un montecillo en el
camino. El montículo puede considerarse como un arco de un círculo de 11 metros de radio.
a) Cual es el peso aparente de una mujer de 600 N en el carro cuando pasa sobre el
montecillo?
b) Cual debe ser la rapidez del carro sobre el montecillo si ella no tiene peso en ese
momento? (Es decir, su peso aparente es cero).
12) Un niño de 40 kg se mece en un columpio soportado por dos cadenas, cada una de 3
metros de largo. Si la tensión en cada cadena en el punto mas bajo es de 350 newton,
encuentre:
a) La velocidad del niño en el punto mas bajo.
b) la fuerza del asiento sobre el niño en ese mismo punto. Ignore la masa del asiento.
a) La velocidad del niño en el punto más bajo.
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13) Un vagón de montaña rusa tiene una masa de 500 kg. cuando esta totalmente lleno de
pasajeros .
a) Si el vehiculo tiene una rapidez de 20 m/seg. en el punto A. Cual es la fuerza ejercida por
la pista sobre el vehiculo en este punto?
b) Cual es la rapidez máxima que el vehiculo puede alcanzar en B y continuar sobre la pista.
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