Din mica del movimiento circular uniforme
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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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Din mica del movimiento circular uniforme

Dinámica del movimientocircular uniforme.

Julio V. Santos Benito jsb@ua.esDepartamento de Física Aplicada Universidad de Alicante


Din mica del movimiento circular uniforme

  • Problemas resueltos:

    • Péndulo cónico.

    • Cono invertido.

    • Curva peraltada:

  • Con rozamiento.

    • Sin rozamiento.

  • ¿Fuerza centrífuga?: una revisión bibliográfica.


  • Din mica del movimiento circular uniforme

    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)


    Din mica del movimiento circular uniforme

    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.


    Ejemplos problemas resueltos

    EJEMPLOSProblemas resueltos


    1 p ndulo c nico

    1PÉNDULO CÓNICO


    Din mica del movimiento circular uniforme

    Ty

    T

    Tx

    P


    Din mica del movimiento circular uniforme

    Tx=F = mv2/r


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¿Qué velocidad ha de llevar la bola para mantenerse en su trayectoria?

    Ty

    T

    P

    α

    α

    Tx=F = mv2/r


    2 cono invertido

    2 trayectoria?CONO INVERTIDO



    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¿Qué velocidad ha de llevar la bola para mantenerse en su trayectoria?

    r

    Ry

    R

    α

    P

    h

    α

    Rx= ΣF = mv2/r


    3 curva peraltada vel dromo

    3 trayectoria?CURVA PERALTADA(Velódromo)


    3 1 curva peraltada sin rozamiento

    3.1 trayectoria?CURVA PERALTADA(Sin rozamiento)


    Din mica del movimiento circular uniforme

    R trayectoria?

    P

    Ry

    mv2/r = ΣF =

    Rx


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¿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


    3 2 curva peraltada con rozamiento

    3.2 una curvaCURVA PERALTADA(Con rozamiento)


    Din mica del movimiento circular uniforme

    R una curva

    F=Rx+Fx = mv2/r

    Fr

    P

    Ry

    Rx

    Fx

    Rx

    Fy


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¿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


    Din mica del movimiento circular uniforme

    UNA REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA: una curva

    ¿FUERZA CENTRÍFUGA?


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Marín Alonso. Cerca de la Física.

    Ed. Alhambra. Madrid 1977.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    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.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¿Cuál es la interpretación correcta ? una curva

    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:


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Santos, M. et al. Física y Química 3º BUP.

    Ed. Silos. Valladolid, 1977.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¿Cuál es la interpretación correcta ? una curva

    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:

    +


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Barrow, G.M. Química Física. Ed Reverté. Barcelona. 1964.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Masterton-Slowinski. Química General Superior.

    4ª edición. Interamericana, 1979.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    Catalá, J. una curvaFísica.

    Valencia, 1958

    ¡¡NO!!

    ¡¡La fuerza de acción y la de reacción no se anulan nunca por estar aplicadas a cuerpos distintos!!


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Babor, J.A. y Ibarz, J. Química. Ed. Marín S.A. Barcelona, 1968.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Moeller, T. Química Inorgánica.

    Ed. Reverté. Barcelona, 1988.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    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


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    Kaplan, I. Física Nuclear.

    Ed. Aguilar. Madrid. 1962.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡NO!! una curva

    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.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    ¡¡SI!! una curva

    La única fuerza que actúa sobre el electrón es la atracción electrostática ejercida por el núcleo.

    Tipler, P.A. Física. Ed. Reverté.


    Din mica del movimiento circular uniforme

    Fidalgo, J.A. y Fernández, M.R. una curva.Física General. Ed. Everest S.A. León.

    ¡¡SI!!


    Din mica del movimiento circular uniforme

    Fidalgo, J.A. y Fernández, M.R. una curva.Física General. Ed. Everest S.A. León.

    ¡¡SI!!


    F i n

    F I N una curva