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Estudio de un muelle que gira formando un péndulo cónico (6293)
Un cuerpo de 1 kg de masa y dimensiones pequeñas está unido a un muelle de masa despreciable que tiene una longitud natural de 48 cm y una constante elástica de 980 N/m. Hacemos girar el muelle y el cuerpo que sostiene, como un péndulo cónico, a una frecuencia de 60 rpm, manteniendo fijo el extremo que no está unido al cuerpo.
a) Determina el alargamiento del muelle y el ángulo que forma el eje de rotación del sistema con la dirección del muelle, cuando está girando.
b) Tomando como origen (o cero) de energía potencial gravitatoria el plano horizontal que contiene el punto fijo del muelle, calcula la energía mecánica total del sistema.
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Coeficiente de rozamiento estático en una atracción de feria para no caer al suelo (6187)
En el juego Rotor de un parque de atracciones, la gente se para contra la pared interior de un cilindro vertical hueco de 2.5 m de radio. El cilindro comienza a girar en un plano horizontal y, al alcanzar una tasa de rotación constante de 0.6 rev/s, el piso en que está parada la gente, baja 0.5 m. La gente queda pegada a la pared y no cae. Calcula el coeficiente de fricción estática mínimo para que un pasajero no resbale hacia abajo a la nueva posición del piso. Esta respuesta, ¿depende de la masa del pasajero?
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Coeficiente de rozamiento mínimo en un MCU y variación con el radio (6120)
Un hombre está de pie a un metro del borde de un disco giratorio, inmenso, de 50 m de radio. El disco gira a 1 rad/s. Calcula o explica:
a) Coeficiente de rozamiento mínimo que tiene que haber entre el suelo y los zapatos del hombre para que se mantenga quieto y no salga despedido.
b) ¿Qué le sucedería al hombre si avanza un metro hacia el centro del disco?
c) ¿Qué le sucedería al hombre si se aleja medio metro del centro del disco?
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Refuerzo: magnitudes del movimiento circular a partir del trabajo de una rueda (6043)
Una rueda de 20 kg y 20 cm de diámetro ejerce un trabajo de 5 000 J para desplazarse 20 m. Calcula la velocidad, aceleración, periodo, frecuencia y fuerza centrípeta de la rueda.
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Longitud máxima del cable de una máquina de demolición (6015)
Una bola de demoler pesa 250 kg. Si para demoler debe moverse a una velocidad de 40 m/s y el cable soporta una tensión máxima de 1 000 N, calcula la máxima longitud del cable que la grúa puede tener.