TALLER 3

1. Mientras dos astronautas del Apolo estaban en la superficie de la Luna, un tercer astronauta orbitaba la Luna. Suponga que la rbita es circular y

arriba de la superficie de la Luna, donde la aceleracin debida a la gravedad es . El radio de la Luna es . Determine:

a) La rapidez orbital del astronauta. b) El periodo de la rbita.

2. Una cuerda ligera sostiene una carga fija colgante de antes de

romperse. Un objeto de unido a la cuerda est girando sobre una mesa horizontal sin friccin en un crculo de de radio, y el otro extremo de la cuerda se mantiene fijo. Qu intervalo de rapidez puede tener el objeto antes de que la cuerda se rompa?

3. En el modelo de Bohr del tomo de hidrgeno, la rapidez del electrn es aproximadamente . Encuentre:

a) La fuerza que acta sobre el electrn mientras da vueltas en una rbita circular de de radio.

b) La aceleracin centrpeta del electrn.

4. Un automvil viaja inicialmente hacia el este y da vuelta al norte al viajar en una trayectoria circular con rapidez uniforme como se muestra en la figura.

La longitud del arco ABC es y el automvil completa la vuelta en .

a) Cul es la aceleracin cuando el automvil esta en B, ubicado a un ngulo de ? Exprese su respuesta en trminos de los vectores unitarios . Determine:

b) La rapidez promedio del automvil.

c) Su aceleracin promedio durante el intervalo de

5. Una estacin espacial, en forma de rueda de de dimetro, rota para proporcionar una gravedad artificial de para las personas que caminan alrededor de la pared interior del borde externo. Encuentre la proporcin de rotacin de la rueda (en revoluciones por minuto) que producir este efecto.

6. Examine un pndulo cnico con una plomada de en un alambre de

que forma un angulo con la vertical. Determine:

a) Las componentes horizontal y vertical de la fuerza que ejerce el alambre en el pndulo.

b) La aceleracin radial de la plomada.

7. Un objeto de se une a una barra vertical mediante dos cuerdas, como se muestra en la figura.

El objeto gira en un crculo horizontal con una rapidez constante de . Encuentre la tensin en:

a) La cuerda superior. b) La cuerda inferior.

8. Tarzn ( ) intenta cruzar un ro al balancearse con una liana. La

liana mide de largo y su raidez en la parte baja del balanceo (mientras a penas libra el agua) ser . Tarzn no sabe que la liana tiene una resistencia a la rotura de . Lograr cruzar el ro con seguridad?

9. En un ciclotrn (un acelerador de partculas), un deutern (de de masa)

alcanza una rapidez final de , la rapidez de la luz mientas se mueve en una trayectoria circular de de radio. El deutern se mantiene en la

trayectoria circular mediante una fuerza magntica. Qu magnitud de fuerza se requiere?

10. Una caja de huevos se ubica en la mitad de la plataforma de una camioneta

pickup mientas la camioneta entra en una curva sin peralte en el camino. La curva se puede considerar como un arco de circulo de de radio. Si el coeficiente de friccin esttica entre la caja y la camioneta es , Qu tan rpido se puede mover la camioneta sin que la caja se deslice?