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Rapidez de la cadena y rapidez angular de las ruedas de una bicicleta (7301)
Una bicicleta que tiene ruedas de 67.3 cm de diámetro y palancas de pedal de 17.5 cm de largo. El ciclista pedalea a un ritmo angular constante de
. La cadena engancha con una rueda dentada delantera de 15.2 cm de diámetro y una rueda dentada trasera de 7.00 cm de diámetro.
a) Calcula la rapidez de un eslabón de la cadena con respecto al bastidor de la bicicleta.
b) Calcula la rapidez angular de las ruedas de la bicicleta.
c) ¿Qué partes de los datos, si las hay, no son necesarias para los cálculos?
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Velocidad, aceleración y fuerza sobre un vehículo y conductor que gira en una rotonda (7245)
Un automóvil de 1 430 kg se mueve en una rotonda de 100 m de radio con una rapidez constante de
. El conductor posee una masa de 70 kg. Responde las siguientes preguntas expresando los resultados en el SI de unidades y justificando cuando corresponda:
a) ¿Cuánto tiempo tarda el automóvil en dar cada vuelta?
b) ¿Cuál es su rapidez angular respecto del suelo y el centro de la rotonda? Exprésala en grados/s y en rad/s.
c) En un instante dado y respecto del suelo, indica qué direcciones y sentidos poseen la velocidad lineal, la velocidad angular y la aceleración lineal.
d) ¿Cuál es la fuerza (en dirección, sentido y módulo) que el suelo aplica al automóvil en cada instante?
e) ¿Cuál es la fuerza (en dirección, sentido y módulo) que actúa sobre el conductor del automóvil?
f) ¿Qué sensaciones podría estar experimentando el chofer del automóvil?, ¿por qué?
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Repaso: velocidad de traslación y aceleración centrípeta de la Tierra (7184)
La Tierra da una vuelta completa alrededor del sol en 365 días. Si su distancia media al sol es
, calcula:
a) Su velocidad lineal.
b) Su aceleración centrípeta.
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Protón que se mueve en órbita circular en un campo magnético (7176)
Un protón se mueve en una órbita circular de 60 cm de radio y perpendicular a un campo magnético uniforme de
.
a) ¿Cuál es el período de este movimiento?
b) Halla la velocidad del protón.
c) Halla la energía cinética del protón.
Datos:
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Movimiento circular y aceleración centrípeta (7171)
Un vehículo automotor en una pista automovilística que tiene un radio de 24 km tarda un promedio de 12 min para dar una vuelta. Calcula la velocidad y la aceleración centrípeta del vehículo.