Un tiovivo gira a razón de 10 vueltas cada 3 minutos. Calcula la velocidad angular (en rad/s) y la velocidad lineal de un niño que está montado en un cochecito a 10 m del eje de giro.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
La velocidad angular es la misma para los dos caballitos, sin importar lo lejos que estén del centro.
Si no fuera así, algunos caballitos adelantarían a otros dentro del tiovivo. Si la calculas del mismo
modo que en ejercicios anteriores, verás que el resultado es de π radianes/segundo.
Pero la velocidad lineal no es la misma para los dos, porque el caballito que esté más hacia fuera
debe recorrer un círculo mayor en el mismo tiempo. Para calcular las velocidades lineales,
multiplicamos las angulares por los respectivos radios:
caballito 1: v = π · 1,5 = 4,71 m/s
caballito 2: v = π · 2 = 6,28 m/s
Aunque sea un MCU, existe una aceleración, llamada "normal" que es la responsable de que el
objeto se mueva en círculos en vez de en línea recta. Esta aceleración es igual a la velocidad lineal
al cuadrado dividida entre el radio:
an = v2
/R = 6,282/2 = 19,74 m/s2