1. Ciencia

FÍSICA Y QUÍMICA
1ª Bachillerato
CINEMÁTICA 4
Página 1
CINEMÁTICA 4: MOVIMIENTO CIRCULAR
1.
Contesta si es verdadero o falso: a) La velocidad lineal es la misma para todos los puntos de la circunferencia
exterior de un disco. b) La velocidad lineal es la misma para todos los puntos del radio de la rueda de una bicicleta. c) En el movimiento circular uniforme existe una aceleración lineal.
(Guadiel)
2.
Un disco de 30 cm de radio gira en un giradiscos a 33 rpm. Calcula el ángulo descrito en 2 s y el espacio recorrido por un punto del borde del disco en esos 2 s.
Sol: 6,9 rad, 1,03 m. (Edelvives)
3.
Las aspas de un molino giran con velocidad angular constante. Si dan 90 vueltas por minuto, calcula: a) la velocidad angular en rad/s; b) la velocidad lineal de un punto de las aspas que se encuentra a 0,75 m del centro
de giro.
Sol: a) 3 π rad/s. b) 7,1 m/s. (Guadiel)
4.
Un disco gira a 33 rpm. Calcula: a) El ángulo girado en 2 min 15 s. b) El número de vueltas dado en ese tiempo.
c) La aceleración normal de un punto de la periferia, si el disco tiene un radio de 15 cm.
Sol: a) 148,5 π rad. b) 74,3 vueltas. c) 1,79 m/s². (Vicens Vives)
5.
Una rueda de 20 cm de radio da 120 vueltas en un minuto con velocidad uniforme. Calcula: a) Su velocidad
angular en rad/s. b) La velocidad lineal de un punto de la periferia. c) El ángulo que gira en 10 s.
Sol: a) 12,57 rad/s. b) 2,51 m/s. c) 125,7 rad. (SM)
6.
Un disco de 15 cm de radio gira a 45 rpm. Calcula: a) la velocidad angular en rad/s; b) la velocidad lineal de un
punto de la periferia del disco; c) el número de vueltas que da el disco en 30 min.
Sol: a) 1,5 π rad/s. b) 0,7 m/s. c) 1350 vueltas.
7.
Un disco de 15 cm de radio gira a razón de 33 vueltas cada minuto. Calcula: a) La velocidad angular en rad/s.
b) La velocidad lineal de un punto de la periferia. c) El número de vueltas que da el disco en 5 min.
Sol: a) 1,1 π rad/s. b) 0,5 m/s. c) 165 vueltas.
(Guadiel)
8.
Una rueda de 40 cm de radio gira a 42 rpm. Calcula: a) La velocidad angular en rad/s. b) La aceleración normal
de un punto de la periferia. c) el número de vueltas que da la rueda en 4 min.
Sol: a) 1,4 π rad/s. b) 7,7 m/s2. c) 168 vueltas.
(Guadiel)
9.
Un disco tiene un diámetro de 30 cm y gira en un giradiscos a 33 rpm. Calcula: a) Su velocidad angular en
rad/s. b) El período y la frecuencia de ese movimiento. c) La velocidad lineal de un punto situado en el borde
de ese disco. d) ¿Cuál es la aceleración normal del disco?
Sol: a) 3,45 rad/s. b) 1,82 s, 0,55 s-1. c) 0,52 m/s. d) 1,8 rad/s² (Edelvives)
10. Un coche toma una curva de radio 250 m a una velocidad constante de 73,8 km/h. Determina: a) La velocidad
angular. b) La aceleración normal.
Sol: a) 0,08 rad/s. b) 1,7 m/s2.
(Guadiel
11. La noria de un parque de atracciones tarda 15 s en dar una vuelta completa. Si la velocidad angular es cons-
tante, calcula: a) La velocidad angular en rad/s. b) La velocidad lineal de un viajero situado a 10 m del eje de
giro. c) La aceleración centrípeta a que está sometido. d) El ángulo descrito en 2 s.
Sol: a) 0,419 rad/s. b) 4,19 m/s. c) 1,756 m/s². d) 0,838 rad. (Bruño)
12. Un disco de 10 cm de radio gira con una velocidad angular de 45 rpm. Calcula: a) Su velocidad angular en
rad/s. b) La velocidad lineal de los puntos de la periferia del disco. c) El ángulo descrito en 15 min y el número
I.E.S. El Majuelo (Gines).
Departamento de Física y Química.
Curso 2014-15
FÍSICA Y QUÍMICA
1ª Bachillerato
CINEMÁTICA 4
Página 2
de vueltas que da el disco en este tiempo. d) Las componentes tangencial y normal de la aceleración de los
puntos de la periferia.
Sol: a) 1,5 π rad/s. b) 0,47 m/s. c) 1350 π rad. 675 vueltas. d) at = 0, an = 2,2 m/s². (Física Guadiel)
13. La velocidad angular de un volante disminuye uniformemente desde 900 hasta 800 rpm en 5 s. Calcula la ace-
leración angular del volante.
Sol: -0,68 π rad/s². (Edelvives)
14. Un volante de 25 cm de radio gira a razón de media vuelta por segundo. Si frena uniformemente hasta dete-
nerse en 40 s, calcula: a) la velocidad angular inicial; b) el número de vueltas que da hasta detenerse; c) las
componentes intrínsecas de la aceleración de un punto de la periferia en el instante en que la rueda comienzan a frenar.
Sol: a) π rad/s. b) 10 vueltas. c) at = -0,02 m/s², an = 2,5 m/s². (Física Guadiel)
15. ¿Cuánto tardará en pararse un disco que gira a 60 rpm si empieza a frenar con una aceleración angular cons-
tante de 2 rad/s²?
Sol: 3,14 s. (Física Guadiel)
2
16. Una rueda de 15 cm de radio se pone en movimiento con una aceleración angular de 0,2 rad/s . Halla: a) La
velocidad angular a los 10 s. b) Las vueltas que da la rueda en ese tiempo. c) El tiempo que tarda la rueda en
dar 20 vueltas.
Sol: a) 2 rad/s. b) 1,6 vueltas. c) 35,4 s.
(Guadiel)
17. La acción de un freno es capaz de detener a un coche cuyas ruedas giran a 300 rpm, en 10 s. Halla: a) La acele-
ración angular. b) La velocidad angular a los 4 s de comenzar a frenar. c) El número de vueltas que da una
rueda cualquiera desde que comienza a actuar el freno hasta que se detiene totalmente.
Sol: a) – π rad/s2. b) 6 π rad/s. c) 25 vueltas.
(Guadiel)
18. Las ruedas de una bicicleta, de 50 cm de radio, giran a partir del reposo durante 40 s con una aceleración an-
gular de 2 rad/s². A continuación mantienen la velocidad adquirida durante 1 min. Calcula: a) La velocidad angular final de las ruedas. b) El número total de vueltas efectuadas por una rueda. c) La distancia recorrida por
la bicicleta.
Sol: a) 80 rad/s. b) 1018,6 vueltas. c) 3200 m. (Física Guadiel)
19. Un disco de 15 cm de radio, inicialmente en reposo, acelera uniformemente hasta alcanzar una velocidad
angular de 5 rad/s en 1 min. Calcula: a) La aceleración angular del disco. b) La velocidad lineal de un punto de
la periferia a los 25 s de iniciarse el movimiento. c) La aceleración tangencial de un punto del borde del disco.
d) El número de vueltas que da el disco en 1 min.
Sol: a) 0,08 rad/s2. b) 0,3 m/s. c) 0,01 m/s2. d) 22,9 vueltas.
(Guadiel)
20. Un volante de 0,5 m de radio gira a 300 rpm en el momento que actúa un freno que lo detiene en 5 s. Calcula:
a) La velocidad angular inicial en rad/s. b) El número de vueltas que da el volante hasta detenerse. c) La aceleración tangencial de un punto de la periferia. d) La aceleración normal de este mismo punto cuando el volante gira a 300 rpm.
Sol: a) 10 π rad/s. b) 12,5 vueltas. c) -3,1 m/s2. d) 493,5 m/s2. (Guadiel)
2
21. Un automóvil parte del reposo con aceleración constante de 3 m/s durante 3 s. Al cabo de este tiempo man-
tiene su velocidad. Si el radio de las ruedas del automóvil es de 25 cm, calcula: a) La velocidad angular de las
ruedas en t = 1 s y t = 5 s. b) La aceleración angular de las ruedas mientras el conductor acelera.
Sol: a) 12 rad/s; 36 rad/s. b) 12 rad/s2.
(Guadiel)
I.E.S. El Majuelo (Gines).
Departamento de Física y Química.
Curso 2014-15
FÍSICA Y QUÍMICA
1ª Bachillerato
CINEMÁTICA 4
Página 3
22. Una ruleta de 40 cm de radio gira con una velocidad de 30 rpm y frena uniformemente hasta detenerse en 20
s. Determina: a) La aceleración angular. b) El número de vueltas que da la ruleta hasta que se detiene. c) La
velocidad lineal de un punto de la periferia en t = 5 s.
Sol: a) -0,05 π rad/s2. b) 5 vueltas. c) 0,9 m/s.
(Guadiel)
23. Una rueda gira con una velocidad angular de 60 rpm cuando se le aplica un freno. Si la rueda da 4 vueltas
antes de detenerse, calcula: a) La aceleración angular. b) El tiempo que tarda en detenerse.
Sol: a) -0,25 π rad/s2. b) 8 s.
(Guadiel)
24. Un motorista circula a 50,4 km/h durante 1 min. Posteriormente acelera durante 2,5 s hasta alcanzar una
velocidad de 68,4 km/h. Si el radio de las ruedas de la motocicleta es 40 cm, calcula: a) La aceleración angular
de las ruedas mientras el motociclista acelera. b) El número de vueltas que da una de las ruedas en el recorrido total.
Sol: a) 5 rad/s2. b) 350,6 vueltas.
(Guadiel)
I.E.S. El Majuelo (Gines).
Departamento de Física y Química.
Curso 2014-15