Problemas

El tambor de una lavadora tiene un radio de 33.0 cm.Cuando la lavadora está en modo de exprimir,el tambor gira centrifugando la ropa . Supongamos que en este modo el tambor gira con movimiento circular uniforme. Para dejar salir el agua de la ropa, el tambor tiene agujeros pequeños . Si la rapidez de los agujeros durante la rotación del tambor es v=12.3m/s a) Calcula el periodo de giro del tambor de la lavadora. b) Calcula la aceleración centripeta de los agujeros del tambor. c) Calcula la frecuencia de giro del tambor en rpm.
Solución

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a) Para calcular el periodo de giro del tambor de la lavadora, podemos usar la fórmula del periodo de giro:<br /><br />$T = \frac{2\pi r}{v}$<br /><br />Donde:<br />- $T$ es el periodo de giro (en segundos)<br />- $r$ es el radio del tambor (en metros)<br />- $v$ es la rapidez de los agujeros durante la rotación del tambor (en metros por segundo)<br /><br />Sustituyendo los valores dados:<br /><br />$r = 33.0 \, \text{cm} = 0.33 \, \text{m}$<br />$v = 12.3 \, \text{m/s}$<br /><br />$T = \frac{2\pi \cdot 0.33}{12.3} \approx 0.17 \, \text{s}$<br /><br />Por lo tanto, el periodo de giro del tambor de la lavadora es de aproximadamente 0.17 segundos.<br /><br />b) Para calcular la aceleración centripeta de los agujeros del tambor, podemos usar la fórmula de la aceleración centripeta:<br /><br />$a_c = \frac{v^2}{r}$<br /><br />Donde:<br />- $a_c$ es la aceleración centripeta (en metros por segundo al cuadrado)<br />- $v$ es la rapidez de los agujeros durante la rotación del tambor (en metros por segundo)<br />- $r$ es el radio del tambor (en metros)<br /><br />Sustituyendo los valores dados:<br /><br />$v = 12.3 \, \text{m/s}$<br />$r = 0.33 \, \text{m}$<br /><br />$a_c = \frac{(12.3)^2}{0.33} \approx 462.12 \, \text{m/s}^2$<br /><br />Por lo tanto, la aceleración centripeta de los agujeros del tambor es de aproximadamente 462.12 metros por segundo al cuadrado.<br /><br />c) Para calcular la frecuencia de giro del tambor en rpm (revoluciones por minuto), podemos usar la fórmula de la frecuencia:<br /><br />$f = \frac{1}{T} \times 60$<br /><br />Donde:<br />- $f$ es la frecuencia de giro (en revoluciones por minuto)<br />- $T$ es el periodo de giro (en segundos)<br /><br />Sustituyendo el valor del periodo de giro obtenido en la parte a):<br /><br />$T \approx 0.17 \, \text{s}$<br /><br />$f = \frac{1}{0.17} \times 60 \approx 352.94 \, \text{rpm}$<br /><br />Por lo tanto, la frecuencia de giro del tambor es de aproximadamente 352.94 revoluciones por minuto.
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