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Física y Química

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Movimiento circular: Aceleración y fuerza normal

Movimiento circular: Aceleración y fuerza normal

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Movimiento circular: Aceleración y fuerza normal

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Vídeo Explicativo

Docente: Jorge

Resumen

Movimiento circular: Aceleración y fuerza normal

Movimiento circular 

En los movimientos circulares, la velocidad cambia de dirección. 


Aceleración normal o centrípeta

En los cuerpos con un movimiento circular, la aceleración va dirigida hacia el centro de su trayectoria.  Esta se denomina aceleración normal o centrípeta an{a_n}an​​.


​an=v2R=ω2Ra_n = \cfrac {v^2}{R} = \omega ^2 R an​=Rv2​=ω2R


Donde ana_nan​ es la aceleración normal2^22​, vvv la velocidad lineal1^11​, RRR el radio de la trayectoria curva y ω\omegaω la velocidad angular.​

​

Fuerza normal o centrípeta

Para que esta aceleración esté

dirigida hacia el centro de la trayectoria, tiene que existir una fuerza hacia este mismo centro. Esta es la fuerza normal o centrípeta Fn→\overrightarrow{F_n}Fn​​​.


F→n=m⋅a→n⇔F→n=m⋅v2R\overrightarrow F_n = m \cdot \overrightarrow a_n \Leftrightarrow \overrightarrow F_n = m \cdot \cfrac {v^2}{R}Fn​=m⋅an​⇔Fn​=m⋅Rv2​


Donde mmm es la masa.

​

Recuerda que: El efecto que tiene la fuerza centrípeta es hacer cambiar continuamente la dirección al cuerpo. 


Ejemplo 

Un cuerpo de 0,2 kg\it 0,2 \space kg0,2 kg está atado a un cable que lo hace girar describiendo una circunferencia de radio, 1,2 m\it 1,2 \space m 1,2 m  de modo que cada segundo realiza tres vueltas. Calcula la aceleración y la fuerza centrípeta. 

Datos
Planteamiento
​m=0,2 kgm = 0,2 \space \rm kg m=0,2 kg
​R=1,2 mR = 1,2 \space \rm m R=1,2 m
w=3 rpm=6π rad/sw= 3 \space \rm rpm = 6 \pi \space\rm rad/sw=3 rpm=6π rad/s​​​
Sustituyendo en la fórmula de aceleración se tiene que:
​an=v2R=ω2R=(6π)2⋅1,2=4,3⋅102 m/s2‾a_n = \cfrac {v^2}{R} = \omega ^2 R = (6 \pi)^2 \cdot 1,2= \underline {4,3 \cdot 10^2 \space\rm m/s^2}an​=Rv2​=ω2R=(6π)2⋅1,2=4,3⋅102 m/s2​  
Por tanto, la fuerza centrípeta será:
​Fc=m⋅an=0,2⋅4,3⋅102=86 N‾F_c = m\cdot a_n = 0,2 \cdot 4,3 \cdot 10^2 = \underline { 86 \space \rm N}Fc​=m⋅an​=0,2⋅4,3⋅102=86 N​​​


Solución

El cuerpo tiene una aceleracioˊn de 4,3⋅102 m/s2 y una fuerza centrıˊpeta de 86 N‾\underline {\text {El cuerpo tiene una aceleración de }4,3 \cdot 10^2 \space \rm m/s^2 \text{ y una fuerza centrípeta de } 86 \space \rm N}El cuerpo tiene una aceleracioˊn de 4,3⋅102 m/s2 y una fuerza centrıˊpeta de 86 N​

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Duración:
Movimiento circular: Aceleración y fuerza normal

Unidad 1

Movimiento circular: Aceleración y fuerza normal

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Preguntas frecuentes

¿Qué es la aceleración centrípeta?

En los cuerpos con un movimiento circular, la aceleración va dirigida hacia el centro de su trayectoria. Esta se denomina aceleración normal o centrípeta

¿Qué es la fuerza centrípeta?

Es aquella fuerza que atrae un cuerpo que describe un movimiento circular hacia el centro de su trayectoria

¿Qué efecto tiene la fuerza centrípeta sobre un cuerpo?

La fuerza centrípeta hace cambiar la dirección de un cuerpo de forma continua

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