Page 236 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Sección 10.4 Cálculo del peralte de curvas 10.26. Si la longitud de L en la figura 10.16 es de 60 cm,
¿qué velocidad se requiere para que los contrapesos se
10.15. En un día lluvioso, el coeficiente de fricción estática
muevan formando un ángulo de 30° con la vertical?
entre los neumáticos y la carretera es de sólo 0.4.
10.27. Cada uno de los contrapesos de la figura 10.16 tiene
¿Cuál es la rapidez máxima a la que puede transitar
una masa de 2 kg. La longitud L es de 40 cm y el
un automóvil en una curva de 80 m de radio? eje gira a 80 rev/min. ¿Cuál es la tensión en cada
Resp. 63.8 km/h
brazo? ¿Cuál es el ángulo 61 ¿Cuál es la altura hl
10.16. Un autobús toma una curva de 120 m de radio con
Resp. 56.1 N, 69.6°, 14 cm
una rapidez de 96 km/h. Si ésta es la rapidez a la
10.28. En la figura 10.16, suponga que L = 6 in, que el
que comienza a derrapar, ¿cuál es el coeficiente de
peso de cada contrapeso es 1.5 Ib y que el eje gira
fricción estática entre los neumáticos y la carretera?
a 100 rev/min. ¿Cuál es la tensión en cada brazo?
10.17. Halle el coeficiente de fricción estática necesario
¿Cuál es el ángulo 61 ¿Cuál es la distancia hl
para mantener un movimiento a 20 m/s en una cur­
10.29. Considere las “sillas voladoras” de la figura 10.17.
va cuyo radio es de 84 m. Resp. 0.486
La longitud L = 10 m y la distancia a = 3 m. ¿Cuál
10.18. Un niño de 20 kg se sienta a 3 m del centro de una
tendrá que ser la velocidad tangencial de la silla
plataforma giratoria. Si /xv = 0.4, ¿cuál es el máxi­
para que la cuerda forme un ángulo de 30° con la
mo número de revoluciones por minuto que puede
vertical? Resp. 6.73 m /s
alcanzar la plataforma antes que el niño resbale?
10.19. Una plataforma gira libremente a 100 rev/m. Si el
coeficiente de fricción estática es 0.5, ¿a qué distan­
cia del centro de la plataforma se puede colocar un
perno sin que resbale? Resp. 4.45 cm
10.20. Calcule el ángulo del peralte óptimo para que el au­
tomóvil transite por la curva descrita en el problema
10.15 sin derrapar.
10.21. Halle el ángulo del peralte óptimo para evitar que el
autobús del problema 10.16 derrape. Resp. 31.2°
10.22. Se ha encontrado que el ángulo de peralte óptimo
para una curva de 20 m de radio es de 28°. ¿Para qué
rapidez fue proyectado este ángulo?
10.23. En un camino de 9 m de ancho hay una curva cuyo
radio es de 96 m. ¿Cuánto más alto debe estar el
borde externo respecto al interno para que un auto­
móvil pueda transitar por la curva a la rapidez ópti­
ma de 40 km/h? Resp. 1.17 m

Sección 10.5 El péndulo cónico
10.24. Un péndulo cónico oscila describiendo un círculo
horizontal de 30 cm de radio. ¿Qué ángulo forma el
10.30. ¿Cuál será la frecuencia de revolución del columpio
cordón del péndulo respecto a la vertical cuando la
de la figura 10.17 si el ángulo 8 es igual a 25 o?
rapidez lineal de la masa es de 12 m/s?
10.25. ¿Cuál es la rapidez lineal de los contrapesos ilustra­ Sección 10.6 Movimiento en un círculo vertical
dos en la figura 10.16 si L = 20cmy 6 = 60o? ¿Cuál
es la frecuencia de revolución? 10.31. Una piedra yace en el fondo de un cubo que se mue­
Resp. 1.71 m/s, 1.58 rev/s ve describiendo un círculo vertical de 70 cm de ra­
dio. ¿Cuál es la menor rapidez a la que debe mover­
se el cubo en la parte superior del círculo para que
la piedra no se salga de él? Resp. 2.62 m/s
10.32. Una piedra de 1.2 kg está atada al extremo de una
cuerda de 90 cm de longitud. A continuación, la
piedra se hace girar con una rapidez constante des­
cribiendo un círculo vertical. ¿Cuál es la velocidad
crítica que la cuerda debe alcanzar en la parte supe­
rior de la trayectoria para no perder su tensión?

C apitulólo Resumen y repaso 217