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DINAMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR FUERZA CENTRIPETA Fuerza que obliga a un objeto a moverse en una trayectoria circular. Ejemplos:. Como toda magnitud física vectorial, la fuerza centrípeta queda definida por su magnitud, dirección y sentido:
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DINAMICA DEL MOVIMIENTO CIRCULAR FUERZA CENTRIPETA Fuerza que obliga a un objeto a moverse en una trayectoria circular. Ejemplos:
Como toda magnitud física vectorial, la fuerza centrípeta queda definida por su magnitud, dirección y sentido: • Magnitud: Se calcula mediante la segunda ley de Newton, aplicada al movimiento circular
Es posible expresar la magnitud de la fuerza centrípeta en función de la rapidez angular b) Dirección y sentido: La dirección es radial y su sentido es “hacia el centro”
EJEMPLO 1: Un auto de 900 Kg de masa toma una curva de 30 m de radio a una rapidez de 36 Km/h • Determina la fuerza centrípeta sobre el auto • ¿Quién proporciona esta fuerza?
EJEMPLO 2: Un auto de 800 Kg toma una curva cuyo radio de giro es 9 m. Si el coeficiente de roce entre los neumáticos y el pavimento es de μ= 0,8 • ¿Cuál es la máxima rapidez que puede alcanzar el automóvil? • ¿De que factores depende la rapidez con la que un auto puede tomar una curva?
En ciertas ocasiones existe más de una fuerza actuando en la dirección del radio de giro; denominadas fuerzas radiales • Ejemplos
EJEMPLO: Se hace girar una piedra de 4 Kg de masa en un plano vertical con una rapidez lineal de 10 m/s. Si el largo de la cuerda es de 2 m. Determina la tensión en los puntos A, B y C EJEMPLO: Un auto de 1500 Kg tiene una rapidez de 36 Km/h, y pasa por una loma que en su punto mas alto tiene una radio de 50 m. Determina la fuerza Normal (N)
EJERCICIOS 1.- Un auto de 1200 Kg toma una curva de 40 m de radio. Si el coeficiente de roce entre los neumáticos y el cemento es de μ=0,6. Determina la máxima rapidez que el auto puede desarrollar 2.- Una piedra de 400 gr está atada al extremo de un cordel de 0,8 m que gira con una frecuencia de 800 rpm • ¿Cuál es la magnitud de la fuerza centrípeta sobre el cordel? • Si el cordel se rompe cuando experimenta una tensión de 500 N. ¿Cuál es el máximo valor para la rapidez angular? 3.- Un auto de 900 Kg toma una cuerva de 150 m de radio a 72 Km/h. ¿calcula la fuerza de roce para que el auto no derrape? 4.- Una piedra de 300 gr gira con MCU en un plano vertical atada a una cuerda de 72 cm con una rapidez lineal de 4 m/s. Determina la tensión de la cuerda cuando está: • En el punto más alto de la trayectoria • En la parte inferior de la trayectoria
5.- El carro de la figura tiene una masa de 150 Kg y gira en una pista vertical de 4 m de radio. En el punto más alto de la trayectoria la velocidad es de 12 m/s. ¿Qué fuerza ejerce sobre la pista? 6.- A un vaso de aceite gira con MCU en un plano vertical atado a un cordel de 2,5 m de longitud. Calcula la rapidez angular mínima para que no caiga el aceite