Question

2. Conforme se separan los cohetes propulsores, los astronautas del trasbordador espacial sienten una aceleración de hasta 3g, donde g = 9.80 m/s2. En su entrenamiento, los astronautas montan un dispositivo en el que experimentan tal aceleración como una aceleración centrípeta. En específico, el astronauta se sujeta con firmeza al extremo de un brazo mecánico que luego gira con rapidez constante en un círculo horizontal. Determine la rapidez de rotación, en revoluciones por segundo, requerida para dar a un astronauta una aceleración centrípeta de 3.00g mientras esta en movimiento circular con radio de 9.45 m.

Answer 1

Un astronauta de transbordador se le debe aplicar una rapidez de rotación de 0.280 rev/s para que sienta una aceleración centrípeta de 3g.

EXPLICACIÓN:

Tenemos un movimiento rotacional, por tanto, con la aceleración centrípeta, calcular la velocidad angular, tenemos:

Ac= ω²·r

Ahora, sabemos que la aceleración centrípeta es igual a 3g, por tanto:

3·(9.8m/s²) = ω²·(9.45m)

ω² = 3.11 rad²/s²

ω = 1.76 rad/s

Ahora, procedemos a transformar a revoluciones por segundo, tenemos:

ω = 1.76 rad/s · 1rev/2π rad

ω = 0.280 rev/s

Siendo la velocidad angular 0.280 rev/s.