NOMBRE: FECHA: PARALELO: EVALUACION DE FISICA 2DO PARCIAL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Aunque el movimiento circular sea uniforme y su rapidez sea sea constante, constante, su velocidad es es variable y variable y por lo tanto es acelerado. Recuerde que la que la rapidez es es una magnitud escalar que no cambia durante cambia durante el MCU, mientras que la velocidad es un vector que sí cambia constantemente. cambia constantemente.
M.C .U
M.C .U NO UN I F OR ME
C aracterís racterís tica ic as del del Movimient Movimiento o C ircula ir cularr Uniforme (M.C.U.) (M.C .U.) Algunas de las principales características del movimiento del movimiento circular uniforme (m.c.u.) son las siguientes:
1. La velocidad angular es constante (ω = cte) 2. El vector velocidad es tangente en cada punto a la trayectoria y su sentido es el del movimiento. Esto implica que el movimiento cuenta con aceleración normal 3. Tanto la aceleración angular (α) como la aceleración tangencial (a ) son nulas, ya que la rapidez o celeridad t (módulo del vector velocidad) es constante 4. Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo emplea en dar una vuelta completa. Esto implica que las características del movimiento son las mismas cada T segundos. La expresión para el cálculo del periodo es T=2π/ω y es sólo válida en el caso de los movimientos circulares uniformes (m.c.u.) 5. Existe una frecuencia (f), que es el número de vueltas que da el cuerpo en un segundo. Su valor es el inverso del periodo. 6. ángulo: representa la abertura de dos líneas que tienen un origen común (vértice). Un ángulo recto tiene 90 grados sexagesimales. 7. arco: es la línea circular que rodea al ángulo por el extremo de dos segmentos. ¿QUE ES UN RADIAN? En Física, las medidas de los ángulos no suelen expresarse en el sistema sexagesimal, sino en radianes. El radián es la unidad de ángulo utilizada en el Sistema Internacional de Unidades. El radián es el ángulo cuyo arco tiene una longitud igual al radio.La longitud del arco correspondiente a toda la circunferencia es 2*p*r ¿Cuántos radianes tendrá? El movimiento circular uniforme es aquel movimiento cuya trayectoria es una circunferencia, y que al ser uniforme, se recorren ángulos centrales iguales en tiempos iguales. Es decir, el cuerpo se desplaza ángulos centrales iguales (q) en tiempos iguales (t), por ello, tiene una velocidad angular constante (w).
θ =
w = velocidad angular (rad/s).
desplazamiento angular (rad).
t = tiempo (s). vt = velocidad tangencial (m/s). ac = aceleración centrípeta (m/s2) T = período (s). Se refiere al tiempo empleado para dar una vuelta completa. f = frecuencia (Hz). Es el número de vueltas por unidad de tiempo que da el cuerpo. Las fórmulas:
1. Convertir 30 rpm a radianes por segundo.
2. Un cuerpo gira con MCU 1080° en 15s. Hallar su velocidad angular.
3. Un cuerpo tiene una velocidad constante de 20rad/s ; hallar el número de vueltas que da el cuerpo en 2 minutos, su período y frecuencia.
4. La frecuencia de un disco es de 0,25 Hz; hallar la velocidad tangencial si tiene un diámetro de 40cm.
5. Un punto se encuentra a 2cm de la periferia de un disco y tiene una velocidad tangencial de 30cm/s; mientras que los puntos de la periferia tiene una velocidad tangencial de 40cm/s. Hallar el radio del disco y su aceleración centrípeta.
6. Un disco gira a 45 revoluciones por minuto, teniendo un radio de 13cm. Hallar la velocidad tangencial de un punto que se encuentra a 7cm del disco.
7. Hallar la frecuencia y el período del segundero, minutero y horario de un reloj.
8. Calcular la velocidad angular, período y frecuencia de un aerogenerador cuyas tienen 1.5m de largo, y tienen como velocidad tangencial 30km/h.
9. Un halcón vuela en círculos con MCU. Su radio de giro es de 4m, y tiene una aceleración centrípeta de 9m/s2 . Calcular el período, frecuencia y velocidad angular.
10. La rueda de un auto de 60cm de diámetro gira a 150 rpm. Calcular su velocidad angular en el sistema internacional, su velocidad tangencial y su frecuencia.
La figura representa un MCU, lo cual es
A.
?
muy improbable
B.
?
del todo punto imposible.
C.
?
posible, si se han representado dos momentos diferentes.
¿Cuál de las siguientes afirmaciones es FALSA?
A. B.
?
El radián es una unidad de medida de ángulos.
? Los grados sexagesimales se pueden transformar en radianes.
C.
?
El radián es una unidad de medida de longitudes de arcos.
D.
?
Una circunferencia tiene 2pi radianes.
Un cuerpo se mueve con un Movimiento Circular Uniforme de radio 2 m. Si da una vuelta cada minuto, su velocidad angular en el Sistema Internacional de Unidades será: ?
2 m/s
?
pi/30 rad/s
?
1 r.p.m.
?
2 pi rad /s
Cuando el valor del contol A de la escena es 4, la rapidez del movimiento circular es:
?
25.29 r.p.m.
?
0.039 r.p.m.
?
2.37 r.p.m.
Un cuerpo describe un MCU, recorriendo un radián en 15 segundos. Entonces irá con una velocidad angular de: ?
1/15 rad/s
?
2pi/15 rad/s
?
pi/15 rad/s
?
15 rad/s
Un cuerpo con M.C.U. lleva una velocidad angular de 15 rad/s. Cuando han trancurrido 15 s habrá recorrido: ?
225 radianes
?
225 vueltas
?
1 radián
?
1 vuelta
Dos cuerpos se mueven con MCU. Para que vayan con la misma rapidez: ?
Tienen que salir del mismo punto de la circunferencia.
?
Tienen que dar las mismas vueltas en el mismo tiempo.
?
Tienen que tener siempre el mismo radio.
Dos cuerpos llevan un M.C.U. Llevarán distinta rapidez, si... ?
Dan un número de vueltas diferentes en el mismo tiempo.
?
Salen de puntos diferentes.
?
Dan un número de vueltas diferentes.
Un cuerpo describe un MCU con un radio de 1.83 m. Cuando ha descrito un ángulo de 6 radianes, el espacio recorrido ha sido de: ?
6m
?
10.98 m
?
0.305 m
?
1.83 m
En este momento, los vectores velocidad, de los dos movimientos representados en la figura:
?
Tienen direcciones paralelas.
?
Tienen direcciones perpendiculares
?
Tienen sentidos opuestos
?
Tienen el mismo valor
Cuando se intentan dibujar ángulos iguales con distinto radio en la escena: ?
Resulta una tarea imposible
? Es sencilla o difícil dependiendo de dónde se encuentre el extremo. ?
Es una tarea sencilla
La Tierra gira en su rotación a: ?
24día/hora
?
6.94*10-4 r.p.m.
?
1440 r.p.m.
Un cuerpo que describe un M.C.U. recorre una vuelta cada 60 s. Su velocidad angular será: ?
60 r.p.s.
?
pi/30 rad/s
?
1/60 r.p.s.
?
2pi rad/s
El Movimiento Circular Uniforme es acelerado.. ?
Porque cambia la dirección del vector velocidad.
?
Sólo cuando no va siempre igual de rápido.
?
Porque cambia el tamaño del vector velocidad.
?
Porque cambia el tamaño del radio durante la trayectoria.
Un cuerpo con M.C.U. recorre 0.43 vueltas en 0.034 minutos. Entonces, va con una rapidez de: ?
0.464 vueltas por minuto
?
12.65 r.p.m.
?
0.080 r.p.m.
3500 r.p.s. es idéntico que: ?
35 r.p.m.
?
210000 r.p.m.
?
58.3 r.p.m.
?
7000 r.p.m.
(3/2)pi radianes, son equivalentes a: ?
270 grados sexagesimales.
?
360 grados sexagesimales.
?
1.5 vueltas.
Un cuerpo describe un M.C.U. Cuando han transcurrido 3.91 s ha recorrido 3.98 vueltas. Entonces, su rapidez es: ?
0.98 r.p.m.
?
0.016 r.p.m.
?
61.1 r.p.m.
Un ángulo recto tiene: ?
pi radianes.
?
1 radian.
?
100 grados sexagesimales.
?
pi/2 radianes
Si un cuerpo lleva una velocidad angular doble que otro, entonces, en el mismo tiempo: ?
Recorre el doble de espacio que el otro.
?
Recorre un ángulo la mitad que el otro
?
Recorre un ángulo doble que el otro.
?
Da la mitad de vueltas que el otro.
120 r.p.m. es lo mismo que: ?
2 r.p.s.
?
2 vueltas/minuto
?
720 r.p.s.
?
0.5 r.p.s.
Las imágenes representan dos movimientos circulares uniformes. Se diferencian en:
?
El sentido del movimiento
?
El radio del movimiento
?
Su rapidez
?
Su aceleración
Para que la escena sea una buena simulación de la realidad, es necesario que las medidas de los radios: ?
da igual en qué estén expresados
?
estén expresadas en centímetros
?
estén expresadas en metros
Cuando el valor del contol B de la escena es 4, la rapidez del movimiento circular es: ?
12.64 r.p.m.
?
0.08 r.p.m.
?
25.29 r.p.m.
Para calcular el ángulo que describe un cuerpo con M.C.U., cuando se conoce el radio, no hay más que: ?
dividir el espacio recorrido por el radio
?
igualar el espacio recorrido al radio
?
multiplicar el espacio recorrido por el radio
Un cuerpo describe un MCU con un radio de 2m. Cuando ha dado una vuelta, el espacio recorrido ha sido de: ?
4m
?
2 pi m
?
2m
?
0.5 m
Un cuerpo que describe un Movimiento Circular Uniforme (hay varias respuestas correctas) ?
Va siempre igual de rápido
?
Lleva siempre una trayectoria circular
?
Puede describir una trayectoria rectilínea
?
No describe ninguna trayectoria
La longitud del arco puede calcularse: ?
Sumando el número de radianes al radio.
?
Restando el número de radianes al radio.
?
Multiplicando el número de radianes por el radio.
?
Dividiendo el número de radianes por el radio.
Tres cuerpos se mueven sobre una recta que describe un movimiento como el de la escena. Entonces: ? El cuerpo más alejado del centro siempre lleva más velocidad angular que los otros dos. ? El cuerpo más próximo al centro siempre lleva más velocidad angular que los otros dos. ?
Los tres cuerpos llevan la misma velocidad angular.
A la vista de la escena, se puede saber que un ángulo de 64.44 grados sexagesimales, es equivalente a: ?
8.60 radianes
?
1.12 radianes
?
7.65 radianes
Un cuerpo se mueve con un Movimiento Circular Uniforme de radio 2 m. Si da una vuelta cada minuto, su velocidad lineal en el Sistema Internacional de Unidades será: ?
1 m/s
?
pi/15 m/s
?
4 pi m /s
?
pi m/s
Tres cuerpos se mueven sobre una recta que describe un movimiento como el de la escena. Entonces:
A.
? El cuerpo más alejado del centro siempre lleva más velocidad lineal que los otros dos.
B. C.
?
Los tres cuerpos llevan la misma velocidad lineal.
? El cuerpo más próximo al centro siempre lleva más velocidad lineal que los otros dos
