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Dinámica del movimiento circular uniforme.

Dinámica del movimiento circular uniforme. Julio V. Santos Benito jsb@ua.es Departamento de Física Aplicada Universidad de Alicante. Componentes intrínsecas de la aceleración. Problemas resueltos : Péndulo cónico. Cono invertido. Curva peraltada: Con rozamiento. Sin rozamiento.

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Presentation Transcript

  1. Dinámica del movimientocircular uniforme. Julio V. Santos Benito jsb@ua.esDepartamento de Física Aplicada Universidad de Alicante

  2. Componentes intrínsecas de la aceleración. • Problemas resueltos: • Péndulo cónico. • Cono invertido. • Curva peraltada: • Con rozamiento. • Sin rozamiento. • ¿Fuerza centrífuga?: una revisión bibliográfica.

  3. COMPONENTES INTRÍNSECAS DE LA ACELERACIÓN v2 v2 v1 Δv Δv a at an Movimiento rectilíneo y uniforme Movimiento circular uniforme Por ser el vector aceleración tiene la misma dirección y sentido que a) b)

  4. CONCLUSIÓN: Para que un cuerpo esté animado de un movimiento circular uniforme es condición necesaria y suficiente que la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él sea centrípeta. O lo que es lo mismo: Si la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo es centrípeta, ése cuerpo estará animado de un movimiento circular uniforme.

  5. EJEMPLOSProblemas resueltos

  6. 1PÉNDULO CÓNICO

  7. Ty T Tx P

  8. Tx=F = mv2/r

  9. ¿Qué velocidad ha de llevar la bola para mantenerse en su trayectoria? Ty T P α α Tx=F = mv2/r

  10. 2CONO INVERTIDO

  11. ¿Qué velocidad ha de llevar la bola para mantenerse en su trayectoria? Ry R Rx Rx= ΣF P

  12. ¿Qué velocidad ha de llevar la bola para mantenerse en su trayectoria? r Ry R α P h α Rx= ΣF = mv2/r

  13. 3CURVA PERALTADA(Velódromo)

  14. 3.1CURVA PERALTADA(Sin rozamiento)

  15. R P Ry mv2/r = ΣF = Rx

  16. ¿Cuál es la máxima velocidad con la que se puede tomar una curva para no derrapar? α α R Ry Rx mv2/r = ΣF = P

  17. 3.2CURVA PERALTADA(Con rozamiento)

  18. R F=Rx+Fx = mv2/r Fr P Ry Rx Fx Rx Fy

  19. ¿Cuál es la máxima velocidad con la que se puede tomar una curva para no derrapar? Ry Fx Rx Fy R α α F Fr α P

  20. UNA REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA: ¿FUERZA CENTRÍFUGA?

  21. ¡¡NO!! Marín Alonso. Cerca de la Física. Ed. Alhambra. Madrid 1977.

  22. ¡¡NO!! Si esto fuera así ambas fuerzas se anularían por ser iguales y de sentido contrario. Como consecuencia, la resultante sería nula, no existiría aceleración y la Luna estaría animada de un movimiento rectilíneo y uniforme. Por lo tanto, esta interpretación y las que ofrecemos a continuación en esta revisión bibliográfica SON TOTALMENTE INCORRECTAS.

  23. ¿Cuál es la interpretación correcta ? La única fuerza que actúa sobre la Luna es la gravitatoria ejercida por la Tierra: Además, por tener carácter centrípeto el valor “genérico” de esta fuerza es: Y por ser dos expresiones de una misma fuerza, al igualarlas queda:

  24. ¡¡NO!! Santos, M. et al. Física y Química 3º BUP. Ed. Silos. Valladolid, 1977.

  25. ¿Cuál es la interpretación correcta ? La única fuerza que actúa sobre el electrón es la atracción electrostática ejercida por el protón: Además, por tener carácter centrípeto el valor “genérico” de esta fuerza es: Y por ser dos expresiones de una misma fuerza, al igualarlas queda: +

  26. ¡¡NO!! Barrow, G.M. Química Física. Ed Reverté. Barcelona. 1964.

  27. ¡¡NO!! Masterton-Slowinski. Química General Superior. 4ª edición. Interamericana, 1979.

  28. Catalá, J. Física. Valencia, 1958 ¡¡NO!! ¡¡La fuerza de acción y la de reacción no se anulan nunca por estar aplicadas a cuerpos distintos!!

  29. ¡¡NO!! Babor, J.A. y Ibarz, J. Química. Ed. Marín S.A. Barcelona, 1968.

  30. ¡¡NO!! Moeller, T. Química Inorgánica. Ed. Reverté. Barcelona, 1988.

  31. ¡¡NO!! Si esto fuera así la resultante sería nula, no habría aceleración y el electrón seguiría una trayectoria rectilínea con movimiento uniforme. Gray, H. y Haight, G. Principios Básicos de Química.Editorial Reverté S.A. Barcelona. 1969

  32. ¡¡NO!! Kaplan, I. Física Nuclear. Ed. Aguilar. Madrid. 1962.

  33. ¡¡NO!! Si esto fuera así la resultante sería nula, no habría aceleración y el electrón seguiría una trayectoria rectilínea con movimiento uniforme. Morcillo, J. Temas Básicos de Química.Editorial Alhambra. Madrid. 1977.

  34. ¡¡SI!! La única fuerza que actúa sobre el electrón es la atracción electrostática ejercida por el núcleo. Tipler, P.A. Física. Ed. Reverté.

  35. Fidalgo, J.A. y Fernández, M.R..Física General. Ed. Everest S.A. León. ¡¡SI!!

  36. Fidalgo, J.A. y Fernández, M.R..Física General. Ed. Everest S.A. León. ¡¡SI!!

  37. F I N

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