Documento en que se resuelven ejercicios de física propuestos en el libro Física de Wilson-Buffa

1. Movimiento
Circular
Uniforme
Ejercicios resueltos

2. • A continuación se presentará la solución de
los ejercicios 52, 57 y 58 de la página 251 del
libro de texto “Física” de Wilson-Buffa, sexta
edición.

3. Ejercicio 52
Un automóvil con rapidez constante de 83.0 km/h entra en una curva plana
circular con radio de curvatura de 0.400 km. Si la fricción entre los
neumáticos y el pavimento puede crear una aceleración centrípeta de 1.25
m/s2, ¿el vehículo dará la vuelta con seguridad? Justifique su respuesta.
Solución:
Para que el vehículo pueda dar la vuelta con seguridad, se debe cumplir que:
Por lo tanto, el vehículo no podrá dar la vuelta con seguridad.

4. Ejercicio 57
Un bloque de masa m se desliza por un plano inclinado y entra en una vuelta vertical circular de radio r.
a) Despreciando la fricción, ¿qué rapidez mínima debe tener el bloque en el punto más alto de la vuelta para
no caer? [Sugerencia: ¿qué fuerza debe actuar sobre el bloque ahí para mantenerlo en una trayectoria
circular?] b) ¿Desde qué altura vertical en el plano inclinado (en términos del radio de la vuelta) debe soltarse
el bloque, para que tenga la rapidez mínima necesaria en el punto más alto de la vuelta?
Solución:
a) Aplicando la segunda ley de newton en el punto
más alto de la trayectoria circular se obtiene:
b) Aplicando la ley de conservación de energía
0

5. Ejercicio 58
Para una escena en una película, un conductor acrobático maneja una camioneta de 1.50 103 kg y 4.25 m de
longitud describiendo medio círculo con radio de 0.333 km. El vehículo debe salir del camino, saltar una cañada
de 10.0 m de anchura, y caer en la otra orilla 2.96 m más abajo. ¿Qué aceleración centrípeta mínima debe
tener la camioneta al describir el medio círculo para librar la cañada y caer del otro lado?
Solución:
Primero calculamos el tiempo que tarda en caer el
carro 2.96 m. El movimiento vertical del carro es de
caida libre partiendo del reposo.
0
Luego, calculamos la velocidad
que debe tener el carro para
desplazarse 10.0 m en 0.78 s.