Física Curso: Física General

UTP

FIM

AA

S

Dinámica.

Segunda Ley de Newton.

Concepto de peso.

Fuerza de rozamiento.

Aplicaciones Seg. L. Newton.

Fuerza centrípeta y fuerza tangencial.

Ley de la gravitación universal.

Leyes de Kepler.

Ejercicios.

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Sesión Nº 12 :

Ya visto

Sesión Nº 12 : Dinámica (continuación).

Dinámica circular.

Fuerza centrípeta y fuerza tangencial.

Ley de la gravitación universal.

Leyes de Kepler.

Ejercicios.

• Bibliografía

• Sears y Zemansky: Física Universitaria

• Alonso y Finn : Física Tomo II

Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla

Dinámica circular

• Principio fundamental del movimiento curvilíneo:

“Ningún cuerpo o partícula que desde un

sistema de referencia inercial experimenta un

movimiento curvilíneo, se encontrará en

equilibrio”.

Es decir todo movimiento curvilíneo experimenta

una aceleración hacia el centro de curvatura de su

trayectoria; y según la Segunda Ley de Newton

esta aceleración solo puede ser producida por una

fuerza resultante desequilibrada.

Dinámica circular

Fuerza centrípeta Fcp

Se llama fuerza centrípeta a la fuerza, o a la componente de fuerza, dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria, que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea.

Dinámica circular

• La fuerza centrípeta siempre actúa en forma perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo sobre el cual se aplica.

• En el caso de un objeto que se mueve en trayectoria circular con rapidez cambiante, la fuerza neta sobre el cuerpo puede ser descompuesta en una componente perpendicular que cambia la dirección del movimiento y una componente tangencial, paralela a la velocidad, que modifica el módulo de la velocidad

Dinámica circular

Sobre la fuerza centrifuga Fcf

• En la Mecánica Clásica, la fuerza centrífuga

es una fuerza ficticia que aparece cuando se

describe el movimiento de un cuerpo en un

sistema de referencia en rotación.

Dinámica circular

• El calificativo de "centrífuga" significa que

"huye del centro". En efecto, un

observador situado sobre la plataforma de

un tiovivo que gira con velocidad angular ω

(observador no-inercial) entenderá que

existe una fuerza misteriosa que actúa sobre

él y que le imposibilita a permanecer en

reposo sobre la plataforma a menos que él

mismo realice otra fuerza dirigida hacia el

eje de rotación.

Dinámica circular

• La fuerza que debe tener de módulo:

siendo “r” la distancia a la que se encuentra del

eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza

centrífuga tiende a alejar los objetos del eje de

rotación

Dinámica circular

• Fuerza tangencial

Designamos con este nombre a la componente de la

fuerza resultante que actúa sobre eun cuerpo en

movimiento curvilíneo; y que se ubica en el eje

tangencial. Esta fuerza es la causa de que exista la

aceleración tangencial, por lo tanto de la Segunda

Ley de Newton tenemos: Ft = m at = m α r

Dinámica circular

Ft

Fc

FT

En resumen

Dinámica circular

FT = √ (Fc)² + (Ft)²

θ = arcotan (Fc / Ft)