Problema 1. Cinemàtica i dinàmica de rotació en u… · Física UAB 2023

Problema 1 (2 punts). Cinemàtica i dinàmica de rotació en una centrifugadora

Una centrifugadora de laboratori disposa d'un capçal de $20\text{ cm}$ de radi. Inicialment es troba girant a una velocitat de $10\,000\text{ rpm}$ i, després d'accelerar uniformement durant $2\text{ min}$, aconsegueix assolir la seva velocitat de règim òptima de treball, establerta en $40\,000\text{ rpm}$.

a.

Calculeu el valor de l'acceleració angular durant la fase d'engegada.

b.

Determineu la força centrípeta que actua en règim òptim sobre un tub d'assaig d'una massa d'$1\text{ g}$ situat a l'extrem exterior del rotor.

c.

Indiqueu el valor d'aquesta acceleració centrípeta expressada com a múltiple de l'acceleració de la gravetat terrestre ($g$).

g

d.

Si es vol duplicar el valor de l'acceleració centrípeta sense modificar la velocitat de gir òptima, quin hauria de ser el nou radi de la centrifugadora?