Instituto Santa María
Juan Sepúlveda M.
Física III Medio
GUIA DE REFORZAMIENTO
III MEDIO PLAN COMÚN
1. Exprese 720 rpm en rps y rad/s.
La unidad rpm se lee revoluciones por minutos e indica cuántas
vueltas da el objeto en ...
2. Un tocadiscos da 33 rpm. Expresar este valor en rad/s. ¿Cuál es
su período en segundos?
Datos:
f = 33 rpm = 33/60 rps (...
3. Una rueda gira con una rapidez angular de 20 Rad/s. ¿Cuál es
período? ¿Cuál es su frecuencia?
Datos:
 = 20  rad/s
Co...
4. Un cuerpo que gira en una circunferencia de radio 20 cm
demorando 0,9 s en dar 4,5 vueltas. Calcular el período, la
fre...
5. Una centrífuga gira a 3.000 rpm siendo el radio 12 cm. Calcular
el período, la rapidez tangencial y angular.
Datos:
f =...
6. El volante de una máquina gira con una rapidez de 10  Rad/s.
Calcular la rapidez tangencial en un punto situado a 25 c...
7. La polea de un motor eléctrico gira a 3.000 rpm. Calcular su
radio si un punto de la periferia tiene una rapidez tangen...
8. Un ciclista “pedalea” con una rapidez constante. Si las ruedas
tienen un diámetro de 75 cm y giran a 20 rad/s. ¿Cuántos...
9. Un auto de 800 Kg gira una curva de 1 Km de radio a 180 Km/h.
¿Cuál es la aceleración y la fuerza centrípeta?
Datos:
Ma...
10. Calcular la rapidez con que gira un satélite para
mantenerse en una órbita circular a 30 km de la superficie
terrestre...
11. Un cuerpo de 100 gr gira horizontalmente en una
circunferencia de 25 m de radio. Si el período es 0,25 s. ¿Cuál es
la ...
12. Un avión en picada sale de ella a 1.080 Km/h describiendo
un arco de 4 Km de radio. Si la masa del piloto es 80 Kg, ¿Q...
13. Una caja de huevos está sobre el asiento de un auto que da
vuelta en una curva de 36 m de radio a una rapidez de 16,5 ...
14. ¿Cuál es la máxima rapidez que puede tener un automóvil de 800 Kg para tomar una
curva de 9 m de radio, si el coeficie...
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  1. 1. Instituto Santa María Juan Sepúlveda M. Física III Medio GUIA DE REFORZAMIENTO III MEDIO PLAN COMÚN
  2. 2. 1. Exprese 720 rpm en rps y rad/s. La unidad rpm se lee revoluciones por minutos e indica cuántas vueltas da el objeto en un minuto, es decir, indica la frecuencia de rotación del cuerpo, en este caso da 720 vueltas en un minuto. Las 720 rpm se deben transformar a rps (revoluciones por segundo), para transformar de rpm a rps se debe dividir por 60 (recuerde que 1 minuto tiene 60 segundos) f = 720 rpm / 60 = 12 rps La unidad rad/ s corresponde a la de rapidez angular, en consecuencia
  3. 3. 2. Un tocadiscos da 33 rpm. Expresar este valor en rad/s. ¿Cuál es su período en segundos? Datos: f = 33 rpm = 33/60 rps (recuerde que se divide por 60) Período:
  4. 4. 3. Una rueda gira con una rapidez angular de 20 Rad/s. ¿Cuál es período? ¿Cuál es su frecuencia? Datos:  = 20  rad/s Como la rapidez angular está dada por: El período se calcula mediante la expresión: Para determinar la frecuencia se puede utilizar:
  5. 5. 4. Un cuerpo que gira en una circunferencia de radio 20 cm demorando 0,9 s en dar 4,5 vueltas. Calcular el período, la frecuencia, la rapidez tangencial y angular. Datos: r = 20 cm = 0,2 m (En clase utilizaremos la unidad de metro, a no ser que se indique lo contrario) tiempo = 0,9 s n° vueltas 0 4,5 Para determinar el período se utiliza: Para la frecuencia: Rapidez tangencial: Rapidez angular:
  6. 6. 5. Una centrífuga gira a 3.000 rpm siendo el radio 12 cm. Calcular el período, la rapidez tangencial y angular. Datos: f = 3.000 rpm = 50 Hz r = 12 cm = 0,12 m Período: Rapidez tangencial: Rapidez angular:
  7. 7. 6. El volante de una máquina gira con una rapidez de 10  Rad/s. Calcular la rapidez tangencial en un punto situado a 25 cm del eje. ¿Cuál es el período y la frecuencia? Datos: r = 25 cm = 0,25 m Rapidez tangencial Frecuencia: Período:
  8. 8. 7. La polea de un motor eléctrico gira a 3.000 rpm. Calcular su radio si un punto de la periferia tiene una rapidez tangencial de 5  m/s. Datos: f = 3.000 rpm = 50 Hz v = 5  m/s. Radio:
  9. 9. 8. Un ciclista “pedalea” con una rapidez constante. Si las ruedas tienen un diámetro de 75 cm y giran a 20 rad/s. ¿Cuántos kilómetros recorre en 3 horas 24 min? Datos: Diámetro = 75 cm = 0,75 m (El radio equivale a la mitad del diámetro) Radio = 0,375 m Tiempo = 3 horas 24 minutos (El tiempo debe estar en segundos) Tiempo = 3 x 3.600 + 24 x 60 = 12.240 s Primero se calcula la rapidez tangencial: Ahora se debe calcular la distancia recorrida por la bicicleta
  10. 10. 9. Un auto de 800 Kg gira una curva de 1 Km de radio a 180 Km/h. ¿Cuál es la aceleración y la fuerza centrípeta? Datos: Masa = 800 kg Radio 1 Km = 1.000 m v = 180 Km/h = 50 m/s (Para transformar de Km/h a m/s se debe multiplicar por 1.000 y dividir por 3.600) Primero se calcula la aceleración centrípeta: Usando la segunda Ley de Newton (F = ma) se determina la fuerza:
  11. 11. 10. Calcular la rapidez con que gira un satélite para mantenerse en una órbita circular a 30 km de la superficie terrestre. Considere el radio terrestre = 6.370 Km y g = 9,8 m/s2 . Datos: Radio de giro = radio terrestre + altura desde la superficie Radio = 6.370.000 + 30.000 = 6.400.000 m Para mantener la órbita de giro la aceleración centrípeta debe ser igual a la de la gravedad √ √
  12. 12. 11. Un cuerpo de 100 gr gira horizontalmente en una circunferencia de 25 m de radio. Si el período es 0,25 s. ¿Cuál es la frecuencia en rpm? ¿Cuál es la fuerza que actúa sobre el cuerpo? Datos: Masa = 100 g = 0,1 Kg Radio = 25 m T = 0,25 s Frecuencia: Primero se calcula la rapidez (puede ser la tangencial o la angular) Rapidez tangencial: Aceleración centrípeta Fuerza:
  13. 13. 12. Un avión en picada sale de ella a 1.080 Km/h describiendo un arco de 4 Km de radio. Si la masa del piloto es 80 Kg, ¿Qué aceleración soporta el piloto? Compare esta aceleración con la de la gravedad. Datos: V = 1.080 Km/h = 300 m/s Radio = 4 Km = 4.000 m Masa = 80 Kg Aceleración: Para comparar se debe dividir esta aceleración por la de la gravedad La aceleración que experimenta el piloto equivale a 2,29 veces la de la gravedad
  14. 14. 13. Una caja de huevos está sobre el asiento de un auto que da vuelta en una curva de 36 m de radio a una rapidez de 16,5 m/s. ¿Cuál es el coeficiente de roce mínimo que debe existir entre la caja y el asiento para que los huevos no se deslicen? Datos: Radio = 36 m V = 16,5 m/s En este caso la fuerza que se ejerce sobre la caja debe ser igual al roce: Pero y despejando :
  15. 15. 14. ¿Cuál es la máxima rapidez que puede tener un automóvil de 800 Kg para tomar una curva de 9 m de radio, si el coeficiente de roce vale 0,8? Datos: Masa = 800 Kg Radio = 9 m   Usando la igualdad se despeja la velocidad: √ √

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