Movimiento circular

Definicion El movimiento de una partícula material que describe una trayectoria circular es un movimiento en dos dimensiones, y por lo tanto se puede describir mediante sus componentes rectangulares, como en el movimiento parabólico.

Desplazamiento angular

VELOCIDAD LINEAL

Velocidad angular

Frecuencia La frecuencia, f, es el número de vueltas completas o revoluciones revoluciones que el objeto realiza por unidad de tiempo. Si en un tiempo t el objeto efectúa n revoluciones, la frecuencia, f, está dada por la expresión: Hertz (Hz).

Periodo El periodo, P, de un objeto con movimiento circular uniforme es el tiempo que tarda en efectuar una vuelta completa o revolución. Si en un tiempo t una partícula material efectúa n revoluciones, el periodo P está dado por la expresión:

Cálculo de la velocidad angular (w)

Un disco de 20.0 cm de diámetro gira con movimiento circular uniforme a 150 rpm (150 revoluciones por minuto). Contesta las siguientes preguntas. a) Determina la frecuencia del disco en Hertz. .

b) Determina la velocidad angular del disco en rad/s.

c) Calcula la velocidad lineal o tangencial de un punto que se localiza a 5.00 cm del centro del disco

d) Determina la velocidad lineal de un punto situado en la periferia del disco.

e) Calcula el periodo del disco.

Un auto se mueve con una velocidad constante de 30 m/s Un auto se mueve con una velocidad constante de 30 m/s. Si el radio de cada una de sus llantas es de 0.40 m, calcula la velocidad angular de cada llanta en rad/s.

Con respecto al movimiento de rotación de la Tierra sobre su propio eje, calcula la velocidad lineal de un objeto que está en el Ecuador. Considera que el radio de la Tierra es de 6.37 × 106 m y que su periodo es de 24 horas.

Aceleración centrípeta aceleración centrípeta porque la dirección de su vector correspondiente siempre apunta hacia el centro de la circunferencia

Un objeto unido al extremo de una cuerda de 0 Un objeto unido al extremo de una cuerda de 0.60 m de largo gira 10 revoluciones en 20 segundos con rapidez constante. Realiza lo solicitado en cada uno de los siguientes incisos.

Calcula la velocidad angular del objeto en rad/s.

Calcula la velocidad lineal del objeto.

Calcula la magnitud de la aceleración centrípeta.

Un auto se desplaza con una rapidez constante de 10 Un auto se desplaza con una rapidez constante de 10.0 m/s por una curva de 50 m de radio. Calcula su aceleración centrípeta.

Ley de la gravitación universal

Primera ley de Kepler Todos los planetas se mueven en órbita elíptica con el Sol situado en uno de sus focos.

Segunda ley de Kepler La recta imaginaria que une cualquier planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Tercera ley de Kepler El cuadrado del periodo de cualquier planeta varía en forma directamente proporcional con el cubo del radio de su órbita, o sea, con el cubo de la distancia promedio que hay de un planeta al Sol. La expresión matemática de la tercera ley de Kepler es:

ejemplo Determina la fuerza gravitacional entre dos personas de 60.0 y 90.0 kg, respectivamente, si están separados 20.0 m.

Ejemplo La fuerza gravitacional entre dos automóviles de 800 y 1200 kg, respectivamente, es de 1.60 × 10−7 N. Calcula la distancia que están separados sus centros.

FLUIDOS

Densidad La densidad es una de las características de las sustancias y se define como la masa por unidad de volumen.

1200 g de plomo ocupan un volumen de 106.2 cm3. Calcula su densidad.

Calcula el volumen que ocupan 1.2 kg de litio (DLitio = 530 kg/m3).

Calcula la masa de una esfera de oro cuyo radio es de 2 Calcula la masa de una esfera de oro cuyo radio es de 2.0 cm (DOro = 19.3 g/cm3).

Peso específico

Calcula el peso específico de la gasolina.

Presión Se dice que una superficie está sometida a una presión, cuando se aplica a todo elemento de dicha superficie, una fuerza normal. Es decir, cuando una fuerza actúa perpendicularmente sobre la superficie.

Las llantas de automóvil entran en contacto con la carretera en un área rectangular de 14 cm por 20 cm. Si la masa del auto es de 1 000 kg, calcula la presión que ejerce el auto sobre el piso.

Las dimensiones de un lingote de 11. 84 kg son 5. 0 cm X 10. 0 cm X 20 Las dimensiones de un lingote de 11.84 kg son 5.0 cm X 10.0 cm X 20.0 cm. Contesta lo siguiente:

Los zapatos de una mujer de 54 kg están en contacto con el suelo en una área de 400 cm2. Calcula la presión que los zapatos ejercen sobre el suelo cuado la mujer está parada.

a) Calcula presión cuando la mujer se para en un solo pie.

Calcula la presión sobre el suelo si la mujer descansa todo su cuerpo en el tacón de un zapato cuya área es de 2.2 cm2.

Presión hidrostática

Un buzo busca un cofre a una profundidad de 30 m bajo la superficie del mar. Calcula la presión hidrostática que ejerce el agua sobre el buzo (DAgua de mar = 1 030 kg/m3).

Presión atmosférica

Principio de Pascal

El diámetro del pistón menor de una prensa hidráulica es de 8 El diámetro del pistón menor de una prensa hidráulica es de 8.00 cm y el del mayor de 20.00 cm. Si se aplica una fuerza de 600 N al pistón más pequeño ¿qué fuerza se ejerce sobre el pistón mayor?

El área del pistón menor de una prensa hidráulica es de 10. 0 cm2 El área del pistón menor de una prensa hidráulica es de 10.0 cm2. Si se ejerce sobre este pistón una fuerza de 100 N y se requiere que el pistón grande ejerza una fuerza de salida de 9 600 N. ¿Cuál debe ser el área del pistón grande?

Principio de Arquímedes

Un objeto pesa 40. 0 N en el aire y 32 Un objeto pesa 40.0 N en el aire y 32.8 N cuando se sumerge en glicerina. Encuentra:

HIDRODINAMICA

Ecuación de continuidad

Por un oleoducto de 16 cm de diámetro fluye petróleo con una velocidad de 1.4 m/s. Encuentra el gasto o flujo de volumen.

A través de un tubo horizontal de 8 cm de diámetro fluye agua a una velocidad de 1.2 m/s. Si el tubo se une a otro de 5 cm de diámetro contesta las siguientes preguntas. a) ¿Cuál es la velocidad

Calcular el gasto en m3/s.