Movimiento Circular 6

Movimiento circular
y otras aplicaciones
de las leyes de Newton
Movimiento circular se analiza un movimiento que es un poco mas
complejo ya que se basa en un eje de giro y radio constante, por locual su trayectoria es una circunferencia. Sobre este movimiento Se
aplicaran las leyes de Newton a objetos que viajan en trayectorias
circulares y también se discutirá el movimiento que se observa
desdeun marco de referencia acelerado y el movimiento de un
objeto a través de un medio viscoso.

Ejemplo : 6.3
¿cua l

e s la má xima ra pide z de l a utomóvil?

Un automóvil de 1 500 kg, se trasladasobre una curva, plana horizontal
como se muestra en la figura 6.4a. Si el radio de la curva es 35.0 m y el
coeficiente de fricción estática entre las llantas y el pavimento seco es
0.523, encuentre larapidez máxima que alcanza el automóvil y aun así
a la vuelta exitosamente.

fs
n
Fs

mg

Figura 6.4 (Ejemplo 6.3) a) La fuerza de
friccion estatica dirigida hacia el centro de la
curva mantiene alautomóvil en movimiento en
una trayectoria circular. b) Diagrama de cuerpo
libre para el automóvil.

solución
Conceptualizar Considere que la autopista curva es parte de un gran circulo,
de modo que elautomóvil se traslada en una trayectoria circular.
Categorizar Respecto a la etapa conceptualizar del problema, el automóvil
se modela como una partícula en movimiento circular uniforme en ladirección
Horizontal en el eje de las X. El automóvil no acelera verticalmente, de modo que
se modela como una partícula en equilibrio en la dirección vertical.
Analizar La fuerza que le permite al automóvilpermanecer en su trayectoria
circular es la fuerza de friccion estatica. (Es estática porque no ocurre
deslizamiento en el punto de contacto entre camino y llantas. Si esta fuerza
de friccion estaticafuese cero —por ejemplo, si el automóvil estuviese sobre
un camino congelado— el automóvil continuaría en una línea recta y se
deslizaría hasta salir del camino.) La rapidez máxima vmax que puede...