Material de Lectura FS100-309-17:

Dinámica/ PROBLEMAS DE 2da LEY PARA MOVIMIENTO CIRCULAR PROBLEMAS DE APLICACIONES DE SEGUNDA LEY DE NEWTON AL MOVIMIENTO CIRCULAR 1. [Serway 6.2] Una curva en un camino forma parte de un círculo horizontal. Conforme el carro la transita a rapidez constante de 14.0 m/s, la fuerza total ejercida sobre el conductor tiene una magnitud de 130 N. ¿Cuáles son la magnitud y dirección de la fuerza total ejercida sobre el conductor si la rapidez ahora es de 18.0 m/s? Solución:

∑F

r

= mar v r
2

n

−F = −m

r v2 = m F r 14.02 = = 1.508 m 130

F mg

Esta misma proporción entre el radio y la masa se mantiene para la velocidad de 18.0 m/s, pero ahora la fuerza es: v2 v2 −F = −m = − r r m 18.02 F = …ver más…

La masa suspendida permanece en equilibrio mientras el disco gira sobre la mesa. ¿Cuál es a) la tensión en la cuerda, b) la fuerza ejercida por la cuerda sobre el disco, y c) la rapidez del disco? Solución: Para el cuerpo colgante m2: ∑ FY = 0
T − m2 g = 0 T = m2 g m1g T

T

n

Para el disco de aire m1: ∑ Fr = m1 ar v2 R m2 gR = m1v 2 −T = −m1 v = m2 m1 gR

m2g

6. [Serway 6.63] Un juego de un parque de diversiones se compone de una plataforma circular giratoria de 8.00 m de diámetro desde la cual se suspenden asientos de 10.0 kg en el extremo de cadenas de 2.50 m sin masa . Cuando el sistema gira, las cadenas forman un ángulo θ = 28.0° con la vertical. a) ¿Cuál es la rapidez de cada asiento? Dibuje un diagrama de cuerpo libre de un niño de 40 kg que viaja en uno de los asientos y encuentre la tensión en la cadena. Solución:

∑F

Y

=0

T cos 28° − mg = 0 mg T = cos 28°
UNAH Valle de Sula/ Materia FS100: Física General I/ Curso 3er Período 2009/ Resp. Ing. J. Bustamante / Página 3 de 6

Material de Lectura FS100-309-17:

Dinámica/ PROBLEMAS DE 2da LEY PARA MOVIMIENTO CIRCULAR

∑F

r

= mar v r
2

4m

−T sen 28° = −m

v2  mg   cos 28°  sen 28° = m r   gr tan 28° = v 2 v = 9.8 ( 4 + 1.174 ) ( 0.532 ) r 28° T

2.5 m Ty

v = 5.2 m/s

Tr mg

Si m = masa del asiento + masa del niño T = 50(9.8) / 0.883 T = 555 N

7.