Movimiento del Circular Uniforme



Movimiento en una trayectoria circular
El movimiento más sencillo en dos dimensiones se produce cuando una fuerza externa constante actúa siempre formando ángulos rectos respecto a la trayectoria de la partícula en movimiento. En este caso, la fuerza resultante producirá una aceleración que sólo cambia la dirección del movimiento y mantiene la rapidez constante. Este tipo de movimientosencillo se conoce como movimiento circular uniforme
El movimiento circular uniforme es un movimiento en el que la rapidez no cambia, sólo hay un cambio en la dirección.
Aceleracion Centrípeta
La segunda ley del movimiento de Newton establece que una fuerza resultante debe producir una aceleración en la dirección de la fuerza. En el movimiento circular uniforme, la acelera­ ción cambia lavelocidad de una partícula que se mueve alterando su dirección.
El término centrípeta significa que la aceleración siempre se dirige hacia el centro
La aceleración centrípeta (también llamada aceleración normal) es una magnitud relacionada con el cambio de dirección de la velocidad de una partícula en movimiento cuando recorre una trayectoria curvilínea. Dada una trayectoria curvilínea la aceleracióncentrípeta va dirigida hacia el centro de la curvatura de la trayectora.
Cuando una partícula se mueve en una trayectoria curvilínea, aunque se mueva con rapidez constante (por ejemplo el MCU), su velocidad cambia de dirección, ya que es un vector  no tangente a la trayectoria.
La aceleración centrípeta, a diferencia de la aceleración centrífuga, está provocada por una fuerza real requerida paraque cualquier observador inercial pudiera dar cuenta de como se curva la trayectoria de una partícula que no realiza un movimiento rectilíneo.

Fuerza centrípeta
La fuerza dirigida hacia el centro necesaria para mantener el movimiento circular uniforme se conoce como fuerza centrípeta. De acuerdo con la segunda ley de Newton del movimiento, la magnitud de esta fuerza debe ser igual al productode la masa por la aceleración centrípeta, es decir, donde m es la masa de un objeto que se mueve con una velocidad v en una trayectoria circular de radio R. Las unidades elegidas para las cantidades F , m, v y R deben ser congruentes con el sistema seleccionado.
Fr = mar =mv R
Peralte de Curvas
Cuando un automóvil toma una curva cerrada en una carretera perfectamente horizontal, la fricciónentre los neumáticos y el pavimento genera una fuerza centrípeta. El peralte es el ángulo lateral de una ruta con curvas o pista para contrarrestar los efectos de la fuerza centrípeta en el vehículo que atraviesa la curva. En las rutas, los vehículos poseen una tendencia a resbalarse en la dirección del exterior de la curva si la fuerza lateral supera la resistencia a la fricción entre las llantas yla calle. En el caso de los vehículos de ferrocarril, los autos tienden a inclinarse hacia el exterior de la curva. Para mantener la velocidad operacional, los ingenieros diseñan la ruta y las curvas para tener una superficie en ángulo hacia el interior de la curva para que el vehículo no tenga que depender de la fricción. El peralte puede ser tomado como un ángulo, como un porcentaje o en casode riel, una altura fija diferencial entre el riel bajo y el riel alto.


Péndulo cónico :
Un péndulo cónico consta de una masa m que gira en un círculo horizontal con una rapidez constante v al extremo de una cuerda de longitud L. Si comparamos la figura 10.6 con la 10.5 vemos que la fórmula deducida para el ángulo de inclinación también se aplica al ángulo que forma la cuerda con la verticalen el caso del péndulo cónico. En este último caso, la fuerza centrípeta necesaria la proporciona la componente horizontal de la tensión en la cuerda.


Movimiento en círculo vertical
Este movimiento es diferente al movimiento en círculo horizontal ya que la gravedad sobre el objeto lo hala hacia abajo haciendo que la velocidad cambie en distintas posiciones, pero el peso siempre se...