Page 258 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Preguntas de repaso
11.1. Elabore una lista de las unidades del SI y el SUEU ción, su energía cinética total está dada por
correspondientes a: velocidad angular, aceleración
1 , 1 ,
angular, momento de inercia, momento de torsión y K = — mv -1— Icj-
energía cinética rotacional. 2 2
11.2. Señale las analogías angulares para las siguientes
Lo que determina la forma en que se divide la ener­
ecuaciones para el movimiento de traslación:
gía entre efectos rotacionales y traslacionales es la
a. = v0 + at distribución de la masa (el momento de inercia). A
partir de estas declaraciones, ¿cuál de los siguientes
1 7
b. s = v0t + —ar objetos llegará primero rodando hasta la parte infe­
rior de un plano inclinado?
c. F — ma
a. Un disco sólido de masa M
1 9
d. K = —mv
2 b. Un aro circular de masa M
e. Trabajo = Fs 11.7. Use como referencia la pregunta 11.6. Si una esfera
f. Potencia = trabajo/r = Fv sólida, un disco sólido, un cilindro sólido y un cilin­
dro hueco, todos con el mismo radio, se sueltan al
11.3. Una esfera, un cilindro, un disco y un aro hueco
mismo tiempo desde la parte superior de un plano
tienen todos la misma masa y giran con velocidad
inclinado, ¿en qué orden llegarán al punto más bajo
angular constante en tomo del mismo eje. Compare
del plano?
sus respectivas energías cinéticas rotacionales, su­
11.8. Un disco cuyo momento de inercia es It y cuya ve­
ponga que sus diámetros exteriores son iguales. locidad angular es se combina con un disco cuyo
11.4. Explique cómo controla sus movimientos una cla-
momento de inercia es I2 y cuya velocidad angular
vadista para determinar si va a tocar primero el agua
es (o2. Escriba la ecuación de la conservación sim­
con los pies o con la cabeza.
bolizando con u¡ su velocidad angular combinada.
11.5. Si sujetamos a un gato con las patas hacia arriba y
11.9. Tome como referencia la pregunta 11.8. Suponga
lo soltamos hacia el suelo, siempre dará la vuelta y
que (o = ft), y I = 2/,. ¿Cómo son sus velocidades
caerá sobre sus patas; ¿cómo lo logra?
combinadas en comparación con su velocidad ini­
11.6. Cuando se suministra energía a un cuerpo y se pro­
cial? Suponga que col = 3co2 e = /7.
ducen resultados en términos de traslación y rota­
Problemas
Sección 11.3 Aceleración angular y Sección 11.4 Exprese el desplazamiento angular de esa persona
Relación entre movimiento rotacional y lineal en radianes, grados y revoluciones.
11.5. Un motor eléctrico gira a 600 rpm. ¿Cuál es su velo­
11.1. Un cable está enrollado en tomo de un carrete de 80 cidad angular? ¿Cuál es el desplazamiento angular
cm de diámetro. ¿Cuántas revoluciones de este ca­ después de 6 s?
rrete se requieren para que un objeto atado al cable Resp. 62.8 rad/s, 377 rad
recorra una distancia rectilínea de 2 m? ¿Cuál es el 11.6. Una polea giratoria completa 12 revoluciones en 4 s.
desplazamiento angular? Resp. 0.796 rev, 5 rad Calcule la velocidad angular media en revoluciones
11.2. La rueda de una bicicleta tiene 26 in de diámetro. Si por segundo, revoluciones por minuto y radianes
esa rueda describe 60 revoluciones, ¿qué distancia por segundo.
rectilínea recorrerá? 11.7. Un cubo cuelga de una cuerda enrollada con varias
11.3. Un punto localizado en el borde de una gran rueda vueltas en un carrete circular cuyo radio es de 60
cuyo radio es 3 m se mueve en un ángulo de 31°. cm. El cubo parte del reposo y asciende hasta una
Halle la longitud del arco descrito por ese punto. altura de 20 m en 5 s. (a) ¿Cuántas revoluciones giró
R esp .1.94 m el carrete? (b) ¿Cuál fue la rapidez angular media
11.4. Una persona sentada en el borde de una plataforma del carrete al girar?
de 6 ft de diámetro recorre una distancia de 2 ft. Resp. (a) 5.31 rev; (b) 6.67 rad/s

Capítulo 11 Resumen y repaso 239