7.3 MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y ACELERACION CENTRIPETA
UNIVERSIDAD DE EL SALVADORFACULTAD MULTIDISCIPLINARIA
ORIENTALDEPARTAMENTO DE CIENCIAS NATURALES Y MATEMATICASECCION DE
MATEMATICA
TEMA: MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y ACELERACION CENTRIPETA
MATERIA: INFORMATICA EDUCATIVA
DOCENTE: LIC. JOSE ABRAHAM HERNANDEZ
ESTUDIANTES: CINTHIA YAMILETH FUENTES QUINTANILLA
INE154-10KATHERIN OFIRA FUENTES QUINTANILLA INE159-16
CIUDAD UNIVERSITARIA 01/10/2013
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y ACELERACION CENTRIPETA
Cinemtica del MCU en Mecnica Clsica
Movimiento Circular Uniforme: describe el movimiento de un
cuerpo atravesando, conrapidezconstante, unatrayectoria circular.
Aunque la rapidez del objeto es constante, suvelocidadno lo es: La
velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en
cada instante cambia de direccin.
Aceleracin CentrpetaLa aceleracin en el movimiento circular
uniforme se llama aceleracin centrpeta, que significa aceleracin
que busca el centro. Tambin llamadaaceleracin normal es una
magnitud relacionada con el cambio de direccin de la velocidadde
una partcula en movimiento cuando recorre una trayectoria
curvilnea.
La aceleracin del MCU no tiene la misma direccin que la
velocidad instantnea (que es tangente a la trayectoria circular).
Si lo fuera el objeto aumentara su rapidez, y el movimiento
circular no seria uniforme.
Los vectores de velocidad al principio y al final de un
intervalo de tiempo dan el cambio de velocidad v, por resta
vectorial. Como v no es cero debe haber una aceleracin (a=v/t). A
medida de que t (o ) se vuelve ms pequeo, v apunta ms hacia el
centro de la trayectoria circular.
Magnitud de la aceleracin centrpeta en trminos de rapidez
tangencial:Sabemos que, v es a v como s es a r, as que
La longitud del arco s es la distancia recorrida en un tiempo t;
por lo tanto:
La aceleracin centrpeta instantnea tiene entonces una magnitud
de:
Magnitud de la aceleracin centrpeta en trminos de la rapidez
angular:Si usamos la ecuacin v = r, podemos expresar la aceleracin
centrpeta en trminos de rapidez angular:Magnitud de la aceleracin
centrpeta en trminos de rapidez angular
EjercicioLa Luna da vuelta a la Tierra en 27.3 das, en una
orbita casi circular con un radio de 3.8 x 10 km. Suponiendo que el
movimiento orbital de la Luna es un movimiento circular uniforme,
Qu aceleracin tiene la Luna al caer hacia la Tierra?
Fuerza CentrpetaEs la fuerza, o componente de la fuerza que acta
sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilnea, y
que est dirigida hacia elcentro de curvaturade latrayectoria.
Puede ser obtenida a partir de la SegundaLey de Newton
(Fneta=ma) e insertamos la expresin de la aceleracin centrpeta:
Una fuerza neta que se aplica con un ngulo respecto a la
direccin del movimiento de un objeto produce cambios en la magnitud
y la direccin de la velocidad.
Cuando una fuerza neta de magnitud constante se aplica
continuamente con un ngulo de 90 respecto a la direccin del
movimiento (Fuerza centrpeta), solo cambia la direccin de la
velocidad.
Dado que la fuerza centrpeta siempre es perpendicular a la
direccin del movimiento, esta fuerza no efecta trabajo. Por lo
tanto, por el teorema trabajo-energa (W = K) una fuerza centrpeta
no modifica la energa cintica ni la rapidez del objeto.
EjercicioImagine que sobre su cabeza da vueltas a una pelota
sujeta al extremo de un cordel. La pelota se mueve con rapidez
constante en un circulo horizontal. a) el cordn puede estar
exactamente horizontal? b) si la masa de la pelota es de 0.250 kg,
el radio del circulo es de 1.50 m y la pelota tarda 1.20 s en dar
una vuelta, que rapidez tangencial tiene la pelota? c) Qu fuerza
centrpeta esta aplicando la pelota a travs del cordel?
BIBLIOGRAFIAhttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_circular_uniformehttp://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n_centr%C3%ADpetahttp://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_circular_uniformehttp://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_centr%C3%ADpetahttp://www.youtube.com/watch?v=uKqWil2aW3AWilson
Buffa Lou. Fsica 6ta Edicin. Editorial Pearson Educacin. Mxico
2007.