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Ejemplos

Primer ejemplo

Problema: La tina de una lavadora inicia el ciclo de centrifugado a partir del reposo y alcanza una velocidad de 40π rad/s en 5 segundos. Hasta ese momento ¿Cuantas vueltas ha dado la tina?

Paso 1 (extraer datos):

  • ωi = 0;       t = 5 segundos;       ωf = 40π rad/s
  • θ = ¿? expresado en revoluciones o vueltas 

Paso 2 (verificar la congruencia de las unidades y de ser necesario realizar conversiones) 

  • Las unidades son congruentes y no se requieren conversiones 

Paso 3 (determinar la ecuación necesario y en su caso realizar los despejes correspondientes) 

  • En este caso se tiene la ecuación directamente y no hay necesidad de despejar:       θ = (ωf2 - ωf2) / 2α, 
  • Sin embargo, no se conoce α por lo que primero la tenemos que calcular con:         α = (ωf - ωf) / t 

Paso 4 (sustituir y resolver) 

  •  α = (ωf - ωf) / t  = (40π - 0) / 5 = 8π rad/s2      y con este valor de aceleración calculamos el desplazamiento 
  •  θ = (ωf2 - ωf2) / 2α, = (40π2 - 02) / (2)(8π) = 1600π2 / 16π = 100π radianes 
  • Ya que el resultado está en radianes, solo resta realizar la conversión correspondiente a revoluciones dividiendo entre 2π (que es la equivalencia entre revoluciones y radianes) lo que nos da como resultado: 

θ = 50 revoluciones 

Segundo ejemplo

Una rueda de bicicleta gira a 3rev/s y comienza a detenerse hasta el reposo, en 20 segundos ¿Cuál es el desplazamiento angular de la rueda?

    Paso 1: 

    • ωi = 3 rev/s;       t = 20 segundos;       ωf = 0 rad/s
    • θ = ¿? 

    Paso 2: 

    • En este caso es necesario cambiar la velocidad angular de rev/s a rad/s 
    • (3 rev/s) (2π rad/rev) = 6π rad/s

    Paso 3:  

    • En este caso se tiene la ecuación directamente y no hay necesidad de despejar:       θ = (ωf2 - ωf2) / 2α, 
    • Sin embargo, no se conoce α por lo que primero la tenemos que calcular con:         α = (ωf - ωf) / t 

    Paso 4:  

    •  α = (ωf - ωi) / t  = (0 - 6rad/s) / 20s = -0.3π rad/s2      y con este valor de aceleración calculamos el desplazamiento 
    • θ = (ωf2 - ωf2) / 2α, = (0 - 62) / (2)(-0.3π) = -36 π2 / -0.6π = 60π radianes 

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