aceleracion centripeta

FUERZA CENTRÍPETA (Fcp)

Es una fuerza resultante de todas las fuerzas radiales que actúan sobre un cuerpo con movimiento circular.

Su sentido es tal quese dirige al centro de la trayectoria
No se grafica en el diagrama de cuerpo libre.
Obedece a la segunda ley de Newton.
Fcp = m acp
Donde: m = masa, y seexpresa en kilogramos (kg)
acp = aceleración centrípeta (m/s2)
Parar calcular la aceleración centrípeta podemos utilizar: acp = v2/R = w2 R
Donde: v = velocidadtangencial (m/s); w = velocidad angular (rad/s)
Ejemplo: Una pequeña esfera de 200 g de masa gira en una trayectoria circular de 0,8 m de radio con unavelocidad angular de 5 rad/s. Calcular la magnitud de la fuerza centrípeta que actúa sobre la esfera.
Datos:
m = 200 g = 0,2 kg
R = 0,8 m
w = 5 rad/s
La ecuación autilizar es: Fcp = m acp = m w2 R
Reemplazando los datos: Fcp = (0,2)(5)2 (0,8) ----> Fcp = 4 N

Ejemplo: Una masa de 100 g atada a una cuerda de 50 cm delongitud gira en un plano vertical. Si cuando pasa por el punto más bajo su velocidad es de 3 m/s, ¿qué valor tiene la tensión de la cuerda en ese instante?Considere: g = 10 m/s2.
Datos:
m = 100 g = 0,1 kg; R = 50 cm = 0,5 m; v = 3 m/s
Dibujemos el diagrama de cuerpo libre de la masa:

La fuerza centrípeta es laresultante de las dos fuerzas radiales (fuerzas que se encuentran en la dirección del radio), entonces: Fcp = T - mg
Aplicando la segunda ley de Newton: Fcp = m a cpLuego: T - mg = m v2/R
Reemplazando datos: T - (0,1)((10) = (0,1)(32)/0.5
T - 1 = 1,8
T = 2,8 N


Video http://www.youtube.com/watch?v=2A2yN5NAZLg