PROBLEMAS RESUELTOS
DE FÍSICA
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Ejercicios de Física General

Un automóvil que se desplaza por una carretera con movimiento uniforme de 72 km/h, toma una curva de radio 200 m. calcular:
    a) La aceleración que el automóvil lleva en la curva,
    b) El coeficiente de rozamiento entre las ruedas y la pista para la que no deslice,
    c) La inclinación que habría que darle a la carretera (peralte) para que el vehículo tomase la curva sin tendencia a derrapar.
Respuesta al ejercicio 30

Pasamos el valor de la velocidad a unidades homogéneas: 72 km/h = 20 m/seg.

Al circular por la curva, tenemos movimiento circular y se genera una aceleración centrípeta:
    \( \displaystyle a = \frac{v^2}{r} = \frac{20^2}{200} = 2 \; m/seg^2 \)
Para que el cuerpo no deslice, la fuerza de rozamiento deberá igualarse con la centrífuga:
    \( \displaystyle F_r = mg \mu = m\frac{v^2}{r} \quad \rightarrow \quad g \mu = \frac{v^2}{r} \quad \rightarrow \quad \mu = \frac{v^2}{rg} = 0,204 \)
Para que el cuerpo no tenga tendencia a derrapar, la componente del peso paralela a la superficie debe ser igual a la fuerza centrífuga:
    \( \displaystyle p \sin \alpha = m \frac{v^2}{r} \quad \rightarrow \quad mg \sin \alpha = m \frac{v^2}{r} \qquad \) plano inclinado
Simplificando y sustituyendo valores, resulta finalmente:
    \( \displaystyle \sin \alpha = \frac{v^2}{r g} \quad \rightarrow \quad \sin \alpha = \frac{20^2}{200 \times 9,81} = 0,204 \quad \rightarrow \quad \alpha = 11 \ 31'\)

EJERCICIOS RESUELTOS - FÍSICA GENERAL

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tema escrito por: José Antonio Hervás