El movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo con una rapidez constante y una trayectoria circular. Aunque la rapidez del objeto y la magnitud de su velocidad son constantes, en cada instante cambia de dirección. Circunstancia que implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Este programa recopila los programas que se incluyen en Física 1 4ª Edición de Resnick, Halliday y Krane sobre el tema de Movimiento Circular Uniforme. Con el fin de que se puedan resolver más problemas con este código, el usuario puede ingresar datos por sí mismo, por lo que el programa es capaz de resolver más problemas.
Los problemas base en los que se escribió este código son los siguientes, los cuales servirán de referencia para cada ocasión que el usuario desee utilizar el programa.
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En el modelo Bohr del átomo de hidrógeno, un electrón gira alrededor de un protón en una órbita circular de 5.29 x 10'“ m de radio con una velocidad de 2.18 x 106 m/s. ¿Cuál es la aceleración del electrón en este modelo del átomo de hidrógeno?
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Un astronauta está girando en una centrífuga de 5.2 m de radio, (a) ¿Cuál es su velocidad si la aceleración es de 6.8 g? (b) ¿Cuántas revoluciones por minuto se requieren para producir esta aceleración?
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Un satélite de la Tierra se mueve en una órbita circular situada a 640 km sobre la superficie de la Tierra. El tiempo para una revolución es de 98.0 min. (a) ¿Cuál es la velocidad del satélite? (b) ¿Cuál es la aceleración en caída libre en la órbita?
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Una rueda de feria Ferris tiene un radio de 15 m y completa cinco vueltas sobre su eje horizontal a cada minuto, (a) ¿Cuál es la aceleración, magnitud y dirección, de un pasajero en el punto más alto? (b) ¿Cuál es la aceleración en el punto más bajo?
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Un abanico que está girando completa 1200 revoluciones cada minuto. Consideremos un punto en la punta de un aspa, la cual tiene un radio de 0.15 m. (a) ¿A qué distancia se mueve el punto en una revolución? (b) ¿Cuál es la velocidad del punto? (c) ¿Cuál es su aceleración?
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El tren rápido conocido como el TGV Atlantique (Train Grande Vitesse) que corre desde el sur de París hasta Le Mans, en Francia, tiene una rapidez máxima de 310 km/h. (a) Si el tren toma una curva a esta velocidad y la aceleración experimentada por los pasajeros ha de estar limitada a 0.05 g, ¿cuál es el radio de curvatura de la vía más pequeña que puede tolerarse? (b) Si existe una curva con un radio de 0.94 km, ¿A qué valor deberá disminur su velocidad?
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Se cree que ciertas estrellas neutrón (estrellas extremadamente densas) giran a alrededor de 1 rev/s. Si una estrella tal tiene un radio de 20 km (valor típico), (a) ¿cuál es la velocidad de un punto situado en el ecuador de la estrella y (b) ¿cuál es la aceleración centrípeta de ese punto?
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Una partícula P viaja a velocidad constante en un círculo de 3.0 m de radio y completa una revolución en 20 s. La partícula pasa por el punto O en t = 0. Con respecto al origen O, halle (a) la magnitud y dirección de los vectores que describan su posición 5.0,7.5, y 10 s más tarde; (b) la magnitud y dirección del desplazamiento en el intervalo de 5.0 s desde el quinto segundo hasta el décimo; (c) el vector de la velocidad promedio en este intervalo; (d) el vector de la velocidad instantánea al comienzo y al final de este intervalo, y (e) el vector de la aceleración instantánea al comienzo y al final de este intervalo.
Diego Alexis Ortiz Montoya