Este documento presenta 16 problemas relacionados con el movimiento circular y la cinemática rotacional. Los problemas cubren temas como el cálculo del período, la frecuencia, la velocidad angular, la aceleración radial y tangencial, el número de revoluciones, y la velocidad y aceleración angular en función del tiempo para objetos que se mueven en trayectorias circulares.

1. Cálculo Aplicado a la Física 1 2021 - 2
MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL
1. Una partícula describe una circunferencia de radio
igual a 30 cm y da 4 vueltas en 20 segundos, con
velocidad angular constante. Calcular:
a) El período
b) La frecuencia
c) La velocidad angular
d) La aceleración radial
2. Un punto de una rueda, gira a razón constante de
60 rpm determine la medida del ángulo que barre
el radio de dicha rueda en 5 s.
3. Se coloca una bicicleta en un bastidor de servicio
con las ruedas libres. Como parte de una prueba
de rodamientos, la rueda delantera se gira a razón
constante de 45 revoluciones/min. Determine la
rapidez tangencial y la magnitud de la aceleración
del punto A.
4. Un tren frena mientras entra a una curva
circunferencial, y reduce su rapidez de 90.0 km/h
a 54.0 km/h en los 15.0 s que tarda en cubrir
la curva. El radio de la curva es de 150 m.
Calcule la aceleración en el momento en que la
rapidez del tren alcanza 54.0 km/h. Suponga que
continúa frenando durante este tiempo con la
misma relación.
5. Partiendo del reposo, un bote viaja en una
trayectoria circular, ρ = 50 con una velocidad
de v = (0.2t2
)m/s. Determine la magnitud de la
velocidad y de la aceleración del bote en el instante
t = 3 s.
6. Un bote viaja en una trayectoria circular con una
velocidad de v = (0.0625t2
) m/s. Determine la
magnitud de la aceleración cuando t = 10 s.
7. El automovil tiene una velocidad de 80ft/s en el
punto A y una aceleración de magnitud 10 ft/s2
,
actuando en la dirección mostrada. Determine el
radio de curvatura y la componente tangencial de
la aceleración.
8. En cierto instante el vector velocidad lineal mide
10 m/s y forma un ángulo de 53° con el vector
aceleración, cuyo modulo es de 5 m/s2
. Determine
el radio de la trayectoria circunferencial en m.
9. Una rueda de bicicleta está girando a 50 rpm
cuando el ciclista comienza a pedalear más
fuerte, dando a la rueda una aceleración angular
constante de 0.50 rad/s2
. a) ¿Cuál es la velocidad
angular de la rueda 10 s después? b) ¿Cuántas
revoluciones hace la rueda durante este tiempo?
10. El disco duro, de una computadora, de 8.0 cm
de diámetro está inicialmente en reposo. Se pinta
un pequeño punto en el borde del disco. El disco
acelera a 600 rad/s2
durante 12 s, luego sigue
girando con velocidad angular constante durante
otros 12 s. ¿Cuántas revoluciones ha girado el disco
hasta ese instante?

2. Cálculo Aplicado a la Física 1 2021 - 2
11. Un coche de pruebas parte del reposo en una pista
circular horizontal de 80 m de radio y aumenta
su velocidad a un ritmo uniforme hasta alcanzar
100 km/h en 10 segundos. Determine la magnitud
a de la aceleración total del coche 8 segundos
después de del arranque.
12. La figura muestra el gráfico de posición angular
contra tiempo para una partícula que se mueve en
un círcunferencia. ¿Cuál es la velocidad angular de
la partícula a a) t = 1 s, b) t = 4 s, y c) t = 7 s?
13. La figura muestra el gráfico de velocidad angular
contra tiempo para una partícula que se mueve en
un círculo. ¿Cuántas revoluciones hace el objeto
durante los primeros 4 s?
14. La figura muestra el gráfico de velocidad angular
del cigüeñal de un automóvil. ¿Cuál es la
aceleración angular del cigüeñal en a) t = 1 s, b)
t = 3 s, y c) t = 5 s?
15. La figura muestra el gráfico de aceleración angular
de una plataforma giratoria que comienza desde
el descanso. ¿Cuál es la velocidad angular de la
plataforma giratoria en a) t = 1 s, b) t = 2 s, y c)
t = 3 s?
16. Una rueda que gira inicialmente a 60 rpm
experimenta la aceleración angular que se muestra
en la figura. ¿Cuál es la velocidad angular de la
rueda en t = 3.0 s?