Fuerza centrípeta en el movimiento circular uniforme: problemas y soluciones.

1. Una bola de 0,1 kg, unida al extremo de una cuerda horizontal, gira en un círculo de radio 50 cm y su velocidad angular es de 4 rad/s ^. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza centrípeta?

Conocido :

Masa (m) = 100 gramos = 100/1000 kg = 1/10 kg = 0.1 kg

Velocidad angular ( ω) = 4 radianes/ segundo

Radio (r) = 50 cm = 50/100 m = 0.5 m

Se busca: Fuerza centrípeta

solución:

La fuerza centrípeta es la fuerza neta que produce la aceleración centrípeta :

∑ F = mar _r

∑ F = mv ² /r = m ω ² r

∑ F = fuerza neta = fuerza centrípeta , m = masa , v = velocidad , ω = velocidad angular , r = radio

∑ F = m ω ² r = (0.1)(4) ² (0.5) = (0.1)(16)(0,5) = 0.8 Newtons

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2. Una bola gira uniformemente en un círculo horizontal. Si la velocidad cambia a cuatro veces su valor inicial, ¿cuál es la magnitud de la fuerza centrípeta...?

Conocido :

Masa = m

Velocidad = v

Velocidad inicial = v _o

Radio (r) = r

Se busca: Magnitud de la fuerza centrípeta

solución:

3. Una curva peraltada de radio R está diseñada para que un automóvil que viaja a una velocidad de 12 m/ ^s pueda tomar la curva de forma segura. El coeficiente de fricción estática entre el automóvil y la carretera es 0.4. ¿Cuál es el radio R? La aceleración debida a la gravedad ( g ) es 10 m/ ^s².

Conocido :

Velocidad ​​(v) = 12 m/s

Coeficiente de fricción estática ( μs ₎ = 0.4

Aceleración debida a la gravedad (g) = 10 m/ ^s²

Se busca: Radio (R)

solución:

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