Hola k ase

Tema 4: Dinámica del movimiento circular
Ya has estudiado las características del movimiento circular uniforme, calculando la
velocidad de giro, relacionándola con la lineal y teniendo en cuenta además las
características periódicas de ese tipo de movimiento.
Ahora vas a analizar una serie de movimientos en los que la trayectoria es una
circunferencia o un arco de circunferencia..

Imagende Marcio Cabral de Moura bajo licencia Creative Commons

De entre los muchos casos que hay en tu entorno, se proponen algunos casos relevantes
como el lanzamiento de martillo, los giros con coches y con motos o el movimiento de los
satélites.

1. Trayectorias curvilíneas
Cuando estudiaste el movimiento circular uniforme viste que si un móvil no sigue una
trayectoria rectilínea, vacambiando la dirección de su vector velocidad, por lo que hay
aceleración. Recibe el nombre de aceleración centrípeta , y se calcula como v 2 /R,
siendo v la velocidad del móvil en cada instante y R el radio de curvatura de la
trayectoria. Su dirección va precisamente hacia el centro de la trayectoria.

Simulador de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons

1.1 Fuerza centrípeta
Al estudiarlas leyes de la dinámica
has visto que las aceleraciones son
causadas por la existencia de una
fuerza neta que actúa sobre el
cuerpo. ¿Cuál es la fuerza que
provoca ese cambio de dirección del
vector velocidad? ¿Qué la produce?
Se trata de la fuerza centrípeta,
que es la causa de los cambios de
dirección de los móviles en su
desplazamiento.
Podemos
encontrar
casos
de
fuerzascentrípetas:
de contacto, como la tensión
del cable en un lanzamiento de
martillo o el rozamiento entre
las ruedas de un coche que
toma una curva y el asfalto.

Imagen de jepeca bajo licencia
Creative Commons

a
distancia,
como
la
atracción gravitatoria entre la
Tierra y un satélite o sobre un avión que hace un looping.
La fuerza centrípeta es un vector dirigido al centro de la curva cuyomódulo viene dado
por la expresión:

donde m es la masa del móvil y, como ya sabes,
es la velocidad y
el radio de giro).

es la aceleración centrípeta (

Si recuerdas la relación entre las velocidades lineal y angular (
velocidad angular), también se puede escribir como:

, donde

.
Es decir, simplemente se aplica la ley de la dinámica F= m·a.

Actividad

La fuerza centrípeta esla causa de los cambios de dirección del vector
velocidad cuando un cuerpo sigue una trayectoria curvilínea. Va dirigida hacia
el centro de la trayectoria y su módulo se puede calcular como
o
como
según conozcamos la velocidad lineal
o la velocidad
angular
.

es la

En este video puedes ver la espectacularidad del movimiento de coches y
motos por una pared cilíndrica vertical que seconoce como tubo de la muerte.
En el video puedes ver que llega a haber dos coches y dos motos girando a la
vez.
¿Cuál es el origen de la fuerza centrípeta? En este caso, la reacción de la
pared del tubo a la acción del móvil que se desplaza a alta velocidad,
realizando fuerza sobre ella.

Vídeo de educaplus de dominio público

1.2 ¿Fuerza centrífuga?
Seguro que has oído este términomuchas veces: la lavadora centrifuga a 1200 rpm , en
el análisis de sangre los tubos se centrifugan en el laboratorio, etcétera. Pero ¿qué hace la
fuerza centrífuga?: absolutamente nada, ya que la fuerza centrífuga no es una fuerza
real que origine algún tipo de efecto relacionado con el giro de los cuerpos. Solamente se
utiliza cuando el observador está situado en el propio sistema que sufreel giro.
Imagina que vas en un coche
con los ojos cerrados. El coche
circula con rapidez constante
por una pista de pruebas,
comenzando por una larga
recta. En un momento dado,
tienes la sensación de que una
fuerza te desvía hacia la
ventanilla.
Como
has
experimentado una aceleración
al cambiar la dirección de tu
movimiento, deduces que una
fuerza ha actuado sobre ti para...