Dinamica de el movimiento circular
Páginas: 9 (2087 palabras)
Publicado: 17 de julio de 2010
Dinámica del movimiento circular
Cuando empecé con la parte de dinámica te comenté que para resolver los pro-blemas había que plantear la 2ª ley de Newton que decía:
∑ F = m.a
Ahora lo que quiero hacer es plantear esta misma ecuación para algo que se mueve con movimiento circular.
Imaginate algo que está girando, por ejemplo un bichito deluz sobre un disco. El tipo tiene aceleración centrípeta porque está dando vueltas. Eso ya lo viste antes en la parte de cinemática del movimiento circular.
Acá también vale la ecuación de Newton. El tipo tiene aplicada una fuerza sobre él que es la que hace que se mueva en círculos. Esta fuerza se llama centrípeta.
Si la fuerza centrípeta no existiera, el cuerpo nunca podría moverse siguiendouna trayectoria circular. Esto es porque la 1ª ley de newton dice que si una cosa no tiene ninguna fuerza aplicada, obligatoriamente se va a mover siguiendo una línea recta .
En el caso del bicho o de cualquier cosa que esté parada sobre un disco que gira, la fuerza centrípeta ( fcp ) será la fuerza de rozamiento.
Vas a entender esto mejor si mirás el diagrama de cuerpo libre:
Ahora,mirando el diagrama de cuerpo libre, planteo la ecuación de Newton. La única fuerza que actúa es la centrípeta. Entonces :
La Fcp puede ser cualquier fuerza. Por ejemplo, el peso, la tensión de la cuerda, la fuerza de un resorte o la fuerza de atracción gravitacional de Newton. ( Esta última fuerza la vamos a ver después ). Para el caso particular del bicho girando sobre el disco, la fcp va a serla fuerza de rozamiento.
En conclusión, para cualquier cosa que esté rotando, la ec. de Newton queda así:
como resolver problemas DE MOVIMIENTO CIRCULAR:
Para resolver problemas de dinámica del movimiento circular conviene seguir estos pasos :
1) Hacés el diagrama de cuerpo libre poniendo todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. Sobre el diagrama también tenés que poner que lavelocidad tangencial y la aceleración centrípeta. (Tenés que indicar para dónde apuntan).
2) De acuerdo al diagrama, planteás la ecuación de Newton para el movimiento circular.
∑ F en dirección radial = m . acp
Es decir, escribís la sumatoria de las fuerzas en la dirección del radio y eso lo igualás a la masa por la aceleración centrípeta.
3)Reemplazás acp por [pic] o por VT 2 / R y de la ecuación que te queda despejás lo que te piden.
ALGUNOS CASOS QUE SIEMPRE TOMAN
Quiero que veas ahora algunos ejemplos importantes de movimiento circular. Prestale atención a los diagramas de cuerpo libre. Los diagramas que vienen ahora siempre suelen aparecer.
Hay un montón de otras situaciones de cosas que giran con movimientocircular. Pero conviene conozcas las que puse acá porque aparecen todo el tiempo.
Sí hay algo que tenés que saber: Movimiento circular no es un tema fácil de entender. El problema empieza cuando ellos te explican que cuando una cosa gira, hay una fuerza que tira para adentro llamada fuerza centrípeta. El asunto es que pese a la explicación, uno suele estar convencido de que la fuerza esa apuntapara afuera y no para adentro. ( Acá empieza el lío ).
No pretendo que entiendas esto de entrada. Y no pretendo que lo entiendas de entrada porque sé que no es fácil de entender.
Entonces, lo que tenés que darte cuenta es que la idea es que sepas resolver unos 10 problemas de movimiento circular y que entiendas el concepto principal que es que la fuerza centrípeta apunta para adentro.
No mevengas ahora con que por más que yo te lo diga, igual no lo entendés. Esto le llevó siglos a la humanidad, y si vos lo querés entender bien, también te va a llevar siglos. (Bueno, siglos no, pero bastante.)
¿Te imaginás un siglo estudiando física ?
No te rías. Creo que te lo te lo conté ya. Una vez tuve una alumna que había cursado física 7 veces. ( Sí, así como lo oís: 7 veces ).
Pero...
Cuando empecé con la parte de dinámica te comenté que para resolver los pro-blemas había que plantear la 2ª ley de Newton que decía:
∑ F = m.a
Ahora lo que quiero hacer es plantear esta misma ecuación para algo que se mueve con movimiento circular.
Imaginate algo que está girando, por ejemplo un bichito deluz sobre un disco. El tipo tiene aceleración centrípeta porque está dando vueltas. Eso ya lo viste antes en la parte de cinemática del movimiento circular.
Acá también vale la ecuación de Newton. El tipo tiene aplicada una fuerza sobre él que es la que hace que se mueva en círculos. Esta fuerza se llama centrípeta.
Si la fuerza centrípeta no existiera, el cuerpo nunca podría moverse siguiendouna trayectoria circular. Esto es porque la 1ª ley de newton dice que si una cosa no tiene ninguna fuerza aplicada, obligatoriamente se va a mover siguiendo una línea recta .
En el caso del bicho o de cualquier cosa que esté parada sobre un disco que gira, la fuerza centrípeta ( fcp ) será la fuerza de rozamiento.
Vas a entender esto mejor si mirás el diagrama de cuerpo libre:
Ahora,mirando el diagrama de cuerpo libre, planteo la ecuación de Newton. La única fuerza que actúa es la centrípeta. Entonces :
La Fcp puede ser cualquier fuerza. Por ejemplo, el peso, la tensión de la cuerda, la fuerza de un resorte o la fuerza de atracción gravitacional de Newton. ( Esta última fuerza la vamos a ver después ). Para el caso particular del bicho girando sobre el disco, la fcp va a serla fuerza de rozamiento.
En conclusión, para cualquier cosa que esté rotando, la ec. de Newton queda así:
como resolver problemas DE MOVIMIENTO CIRCULAR:
Para resolver problemas de dinámica del movimiento circular conviene seguir estos pasos :
1) Hacés el diagrama de cuerpo libre poniendo todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo. Sobre el diagrama también tenés que poner que lavelocidad tangencial y la aceleración centrípeta. (Tenés que indicar para dónde apuntan).
2) De acuerdo al diagrama, planteás la ecuación de Newton para el movimiento circular.
∑ F en dirección radial = m . acp
Es decir, escribís la sumatoria de las fuerzas en la dirección del radio y eso lo igualás a la masa por la aceleración centrípeta.
3)Reemplazás acp por [pic] o por VT 2 / R y de la ecuación que te queda despejás lo que te piden.
ALGUNOS CASOS QUE SIEMPRE TOMAN
Quiero que veas ahora algunos ejemplos importantes de movimiento circular. Prestale atención a los diagramas de cuerpo libre. Los diagramas que vienen ahora siempre suelen aparecer.
Hay un montón de otras situaciones de cosas que giran con movimientocircular. Pero conviene conozcas las que puse acá porque aparecen todo el tiempo.
Sí hay algo que tenés que saber: Movimiento circular no es un tema fácil de entender. El problema empieza cuando ellos te explican que cuando una cosa gira, hay una fuerza que tira para adentro llamada fuerza centrípeta. El asunto es que pese a la explicación, uno suele estar convencido de que la fuerza esa apuntapara afuera y no para adentro. ( Acá empieza el lío ).
No pretendo que entiendas esto de entrada. Y no pretendo que lo entiendas de entrada porque sé que no es fácil de entender.
Entonces, lo que tenés que darte cuenta es que la idea es que sepas resolver unos 10 problemas de movimiento circular y que entiendas el concepto principal que es que la fuerza centrípeta apunta para adentro.
No mevengas ahora con que por más que yo te lo diga, igual no lo entendés. Esto le llevó siglos a la humanidad, y si vos lo querés entender bien, también te va a llevar siglos. (Bueno, siglos no, pero bastante.)
¿Te imaginás un siglo estudiando física ?
No te rías. Creo que te lo te lo conté ya. Una vez tuve una alumna que había cursado física 7 veces. ( Sí, así como lo oís: 7 veces ).
Pero...
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