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UNIVERSIDAD NACIONAL DE QUILMES
Departamento de Ciencia y Tecnología
Física I
Prof. Cristina Wainmaier, Prof. Ana Fleisner, Aux. Ramiro Perrotta.
Práctico 3 – Movimiento curvilíneo. Movimiento circular
1. Resolver las siguientes cuestiones, justificar en cada caso:
a. El sistema de dos cuerpos de la figura gira en una mesa horizontal de modo que los cuerpos se hayan
alineados con el centro y realizan 2 vueltas por segundo. Indicar cualitativamente si la rapidez de cambio
de la posición en el tiempo del cuerpo 1 es mayor, menor o igual a la rapidez de cambio de la posición en
el tiempo del cuerpo 2. Enunciar conclusiones.
b. ¿Qué trayectoria seguirá un punto material si la fuerza que actúa sobre éste tiene siempre la misma
dirección que la velocidad? ¿Cuál es el “efecto” que produce la fuerza?
c. Un punto material se mueve en cierta dirección, ¿cómo es posible modificar la dirección del mismo?
d. Un punto material se mueve en una trayectoria curva sin que varíe el módulo de su velocidad, ¿qué
dirección debe tener la fuerza resultante?
e. Refiriéndonos a la situación anterior, si se incrementa la rapidez del punto material al mismo tiempo que
el mismo describe la curva, ¿qué dirección debe tener la fuerza resultante aplicada?
2- La figura muestra la trayectoria de un automóvil, formada por segmentos rectilíneos y cuadrantes de
circunferencia. El automóvil parte del reposo en el punto A. Después que alcanza el punto B marcha con
rapidez constante hasta que alcanza el punto E. Acaba en reposo en el punto F.
a. En el punto medio de cada elemento de trayectoria (AB, BC, CD, DE y EF), ¿Cuál es la dirección del
vector velocidad?
b. ¿En cuál de los trayectos: AB, BC, CD, DE y EF,, posee aceleración el automóvil? En ellos, ¿cuál es la
dirección de la aceleración?
c. ¿En qué cuadrante, BC o DE, es mayor la aceleración?
3- Encontrar el coeficiente de rozamiento necesario para evitar la caída de una persona que se encuentra
en un "rotor" de radio r que está girando con velocidad v. Calcular la velocidad mínima que debe adquirir el
rotor si el coeficiente de roce estático es de 0,40 y el radio del rotor es de 2,13 m.
4. Un automóvil describe una curva de radio R de una carretera horizontal. Mientras describe la curva, el
módulo de su velocidad v, es constante.
a) Si el coeficiente de rozamiento estático entre los neumáticos y la superficie de la carretera es e,
determinar una expresión para el valor máximo del módulo de la velocidad (vm) con que el automóvil puede
girar sin derrapar.
b) Determinar vm para el caso en que e = 0,75 y R=300 m.
5. Al diseñar una curva en una pista de carreras de automóviles, o en las autopistas, es frecuente dar una
inclinación a la superficie para facilitar la maniobra de doblar sobre la curva. Las curvas peraltadas se
pueden tomar a mayor velocidad. Las curvas no peraltadas, o sea, horizontales, hay que tomarlas con
menor velocidad porque siempre está el riesgo se salir despedido, o sea despistarse.
a. Determinar el ángulo de peralte para una curva de radio R de forma que un automóvil viajando con
velocidad cuyo módulo es vd no experimente fuerza de rozamiento.
b. Determinar el ángulo de peralte de una curva de 280 m de radio, diseñada para una velocidad de 35
m/s.
6- Una piedra de 0,4 kg está atada a un extremo de una cuerda y una persona
la sostiene del otro extremo (péndulo cónico).
a. Si se hace que la piedra se mueva en un círculo horizontal de radio r con una
velocidad angular ω, ¿cuál es el módulo de la fuerza que ejerce la cuerda sobre
la piedra?
b. Si se aumenta la velocidad angular se observa que el radio del cono
aumenta. Justifica porqué esto ocurre.
7- Un piloto de masa M se encuentra en un avión acrobático realizando un círculo vertical de 2.70 Km de
radio a una rapidez constante de 225 m/s. Determinar la fuerza que realiza el asiento sobre el piloto
cuando se encuentra: a) en la parte más alta del círculo; b) en la parte más baja.
8- Una pequeña esfera de masa m se sujeta al extremo de una cuerda de
longitud r y se hace girar en una circunferencia vertical alrededor de un punto
fijo. Determinar la tensión de la cuerda cuando la rapidez de la esfera es v y la
cuerda forma un ángulo  con el eje vertical.
a. Determinar cuáles son los puntos de mayor y menor tensión. Justifica la
respuesta.
b. En un movimiento de este tipo es un hecho conocido que existe cierta
velocidad crítica por debajo de la cual la cuerda deja de estar tensa en el
punto más alto. Determina esta velocidad
9- Indicar si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas, justificar.
a. El vector aceleración en un movimiento circular uniforme está dirigido radialmente hacia el centro.
b. La aceleración centrípeta de un movimiento circular tiene la magnitud v2/r, solo si el movimiento tiene
una rapidez constante.
c. El movimiento circular uniforme no existe componente tangencial de la aceleración.
d. Si una partícula se mueve en un círculo con velocidad variable está sometida a una fuerza que tiene
componente radial y tangencial