FUERZAS
Y MOVIMIENTOS CIRCULARES
Nota: Al final de la página hay un enlace al fichero con las soluciones de los ejercicios.
1-Una niña en un caballito de un
tiovivo, recorre un ángulo de 90º, 180º y 360º, respectivamente, en los 5
primeros segundos, a los 10 segundos de iniciar el movimiento y a los 20
segundos. Calcula:
a) Cuantos radianes a
descrito en cada caso?
b) Cuanto tiempo tarda
en completar una revolución
c) Cual es la velocidad
angular de este movimiento?
2-A cuantos grados equivalen π
radianes, π/2 radianes, π/3 radianes y π/4 radianes? A cuantos radianes
equivalen 2 revoluciones?
3-Expresa en radianes por segundo
las velocidades angulares siguientes:
4-Calcula la Velocidad angular y
lineal de la Luna sabiendo que da una revolución completa en 28 días y que la
distancia media que la separa de la Tierra es de 384000 kms.
5-Una rueda de 20 cms de diámetro
gira a 60 rpm
a) Calcula la velocidad
angular de la rueda
b) Calcula la velocidad
lineal de un punto de la periferia de la rueda
6-Un ciclista recorre un circuito
que tiene 10 m de radio con una velocidad constante de 10 m/s. Calcula la
aceleración centrípeta, la Frecuencia y el Periodo del movimiento.
7-Ordena de más grande a más
pequeña estas frecuencias: 10 vueltas/s, 100 Hz y 120 vueltas/min.
8-Las ruedas de un coche tienen
70 cms de diámetro. Calcula la frecuencia y aceleración centrípeta de un punto
de la periferia cuando el coche marcha a una velocidad de 54 Kms/h
9-Hay aceleración centrípeta en
un movimiento rectilíneo?
10-En que Unidades se expresa la
Fuerza Centrípeta?
11-De acuerdo con la teoría
heliocéntrica de Copernic, indica como se explican los fenómenos siguientes:
a) La alternancia del día y la
noche
b) El movimiento de retroceso de
los planetas exteriores
12-Si la distancia entre el Sol y
la Tierra es de 149.600.000 Km,
calcula la distancia mínima posible que hay entre la tierra y cada uno de los
planetas restantes, suponiendo que sus orbitas son circulares.
Atendiendo a los valores de la
tabla anterior, datos conocidos en la época de Copernic:
13-Por que el descubrimiento, por
parte de Galileo, de las fases del planeta Venus va a servir para probar la
veracidad de la teoría de Copernico
14-Con que observaciones
demuestra Galileo que es el Sol y no la Tierra el que ocupa el centro del
sistema solar
15-De que tuvo que retractarse
Galileo ante el Tribunal de la Inquisición?
16-Comprueba con los datos de la
tabla siguiente, si se cumple la tercera ley de Kepler.
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Radio de la Orbita
(Unidad astronomica) UA
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La tercera Ley de Kepler Dice:
El cuadrado de la duración del año de cada planeta (Periodo) es
proporcional al cubo del radio de su orbita
16-La masa del planeta Marte es
de 6,4185 × 1023 Kg y su
radio mide 3,43
. 106 m
a) Calcula el valor de g en la
superficie marciana.
b) Calcula el peso en este planeta de un
cuerpo de 25 Kg de Masa.
17-Donde es mas grande la
atracción gravitatoria de la Tierra, en la superficie o en las capas mas altas
de la Atmósfera?
18-Calcula la masa terrestre y la
velocidad en que gira la Luna alrededor de la Tierra, sabiendo que el periodo
de la Luna es de 28 días, y la distancia entre nuestro planeta y la Luna es de
380000 Kms.
19-Que nombre recibe la fuerza
centrípeta que mantiene la Luna en su orbita alrededor de la Tierra? Cuanto
vale el modulo de esta fuerza?
20-Que diferencias hay entre
mareas vivas y muertas?
21- Como se pueden clasificar los
cometas según la duración del periodo?
22-Una plataforma circular de un
metro de radio gira a razón de 30 vueltas por minuto. Calcula el periodo, la
velocidad angular y la velocidad lineal de un punto de la periferia de la
plataforma
23- Una rueda de un coche que
tiene 80 cms de diámetro gira a razón de 716 rpm. Calcula:
a) La velocidad en radianes por segundo
b) La velocidad lineal de un punto de la
periferia de la rueda
24-Completa esta frase en tu
cuaderno, situando en el lugar correcto los elementos del vector velocidad: “La
fuerza centrípeta provoca un cambio en la dirección de la velocidad, pero no en su módulo”.
25- Observa el dibujo (una piedra
atada a una cuerda, y dandole vueltas con la mano) y haz las actividades
propuestas
a) completa las frases siguientes:
“la fuerza que
obliga a la bola a describir un movimiento circular se llama fuerza centrípeta”
“Si esta fuerza
desaparece, la bola se mueve en línea recta, tal como predice la primera ley de Newton”
b) Cual ejerce mas/menos fuerza si:
La masa de la bola es más grande - mas
La velocidad de la bola es más grande -
mas
El radio de la circunferencia es más
- mas
c) Dibuja un diagrama que muestre el movimiento de la bola
si la cuerda se rompe en el punto x
26-Calcula el valor de la fuerza
centrípeta del ejercicio anterior, si la masa de la bola es de 1 Kgr y describe
una trayectoria de 1 metro de radio con una velocidad de 1 m/s
27-Describe que sucede a un
objeto que se mueve en línea recta cuando actúa sobre este una fuerza:
a) Con la misma dirección y sentido del
movimiento del objeto
b) Perpendicular al movimiento del
objeto
28-Según la teoría del
geocentrismo:
a) Todos
los astros giran alrededor de la Tierra
b) La luna gira alrededor de la Tierra
c) La Tierra gira alrededor del Sol
29-Cual es la principal novedad
aportada por la teoría de Copernic respecto a la de Ptolomeo?
30-Que se llama periodo de
revolución de un planeta?
31-Supón que se descubre un nuevo
planeta que se encuentra a una distancia del sol dos veces superior a la que
separa esta estrella de la Tierra. Cuantos años tardaría este planeta en
recorrer su orbita alrededor del Sol
32-Como es posible que la Tierra
gire sin parar alrededor del sol sin nada que la mantenga en esta posición?
33-Que entiendes por peso de un
cuerpo? Indica cual es la dirección y el sentido del peso de un cuerpo. En que
unidades se mide el peso?
34-El valor de g en las
proximidades de la superficie terrestre es de 9.8 
. Calcula la fuerza con
que una piedra de 1 Kgr de masa es atraída por la superficie de la Tierra. ¿Que
nombre recibe esta fuerza de atracción?
35- ¿Cual
es el peso en la Luna (
) de una persona
de 80 Kgr de masa?, ¿y de una piedra de 1 Kgr?
36- ¿Con
que fuerza se atraen dos cuerpos, las masas de los cuales son 55 Kgr y 60 Kgr
respectivamente, si están separados por una distancia de 0.5 metros?
37-Calcula la aceleración
centrípeta de la Luna, si su periodo es de 27.3 días y la distancia que la
separa de la Tierra, es de 
metros
38-Calcula la
velocidad de un satélite que da una vuelta a la tierra cada 98 minutos a una
altura de 500 Kms sobre la superficie terrestre
39-¿Porque
no cae la Luna sobre la Tierra?
40-¿Como es la fuerza que mantiene a
la Tierra en órbita alrededor del sol? Que le ocurriría a nuestro planeta, si
esta fuerza desapareciera en algún momento?
41-¿Que
son las mareas? Explica como se producen?
