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Dinámica Circular

Grúpo N 7

Integrantes:

• Chipantiza Pamela

• Lozada Julissa

• Valencia Jamy

• Paredes Sofía

• Villegas Alejandra

Pre- exposición:Glosario

• FUERZA. Una fuerza es algo que cuando actúa sobre un cuerpo, de cierta masa, le provoca un efecto.

• MOVIMIENTO.- Cambio de posición que experimenta un cuerpo.

• TENSIÓN.- es la fuerza que genera en cables o cuerdas.

• DINÁMICA.- estudia las causas del movimiento.

• INERCIA.- es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento,

• ACELERACIÓN.-es la variación de velocidad que experimenta un cuerpo.

• VELOCIDAD.- Se refiere a que tan rápido(rapidez), como a la dirección del movimiento.

Pre- exposición:Glosario ( continuación)

• RAPIDEZ.-Es la distancia recorrida en una unidad de tiempo

• MAGNITUD. Propiedad de los cuerpos que puede ser medida, como el tamaño, el peso o la extensión.

• PESO._ Fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo, por acción de la gravedad.

• GRAVEDAD._ es una fuerza física que la Tierra ejerce sobre todos los cuerpos hacia su centro

• COPLANAR._ puntos o líneas que se encuentran en un mismo plano

es la aceleración centrípeta.  es el módulo de la velocidad.  es el radio de la trayectoria circular (en general, el radio de

curvatura).  el vector de posición.  el versor radial.  la velocidad angular.

Índice:

• 1.concepto sobre dinámica circular

• 2.aplicación de la segunda ley de newton en la dinámica circular

• 3. fuerza tangencial

• 4. fuerza centrípeta

• 5. fuerza centrifuga

• 6. fuerza axial

• 7. graficos

• 8.ejemplos

¿Qué es la dinámica circular?

• Al hablar de dinámica circular decimos que

esta estudia las causas que determinan un

movimiento rotatorio. En un fenómeno

atmosférico como un huracán, intervienen

fuerzas de gran magnitud. La dinámica circular

estudia las fuerzas que originan este tipo de

movimiento circular.

Aplicación de la segunda ley de newton en la “Dinámica Circular”

• Aplicando la ley de newton a una partícula que gira con movimiento circular se tiene:

• £→Ft= m .a , pero como = T + C

• £→Ft= m(T + C )

• £→Ft= m.T + m. C

• £→Ft= £T + £C

fuerza tangencial ( )

• Es la componente de la fuerza neta en la dirección tangencial que comunica en la partícula una aceleración tangencial y determina que

la velocidad cambie de modulo:£→Ft= m . →at = m . →⁹v / ⁸t , cuyo modulo es:

£Ft = m . µ. R

• La fuerza tangencial es nula cuando la velocidad angular es constante (MCU):

£→F= (£→ft)↑0 + £→Fc, porque →at= 0.£→F = £→Fc

• Esto significa que la línea de acción de la fuerza neta pasa por el centro de curvatura.

• La fuerza tangencial es diferente de cero, cuando el movimiento circular es variado:£→F = £→Ft + £→Fc

£T

Fuerza Centrípeta (£C )

• Es la componente de la fuerza neta en la dirección central que comunica a la partícula una aceleración centrípeta y determina que la velocidad cambie de dirección: 

• Además la función de una fuerza centrípeta es mantener la trayectoria esta dirigida hacia el centro de la trayectoria, tiene la misma dirección que el radio

Formulas de la Fuerza Centrípeta

£→Fc = m. →ac, cuyo modulo es:

La fuerza centrípeta es nula cuando el movimiento es rectilíneo:

£→F= £→Ft + (£→Fc) ↑0£→F= £→Ft

La fuerza centrípeta es diferente de cero en cualquier movimiento circular.

Fuerza Centrifuga(Fcf)

• Es la fuerza de acción y reacción con la fuerza centrípeta, esta se aplica sobre cuerpos diferentes. Son iguales en modulo pero en dirección contraria.

• El calificativo de "centrífuga" significa que "huye del centro”

• la fuerza centrífuga tiende a alejar los objetos del eje de rotación.

Formulas de la fuerza centrifuga

Por lo tanto, el módulo de esta fuerza se expresa:

Fuerza axial (£z )

• como el movimiento circular es coplanar, entonces en la dirección perpendicular al plano del movimiento la fuerza neta es nula

• Es una tención que no le permita caer al cuerpo

• £→Fz =m. →az = 0

Gráficos:

Ejemplos:

• Un cuerpo de 10 kg se hace girar una circunferencia

horizontal, como se indica en la figura, sujeto a una

cuerda de 3m de longitud y con una rapidez constante.

Si la cuerda forma una angulo de 30° con la vertical

determinar:

• A.- la tención de la cuerda

• B.- el valor de la rapidez del cuerpo

sin 30 °=𝑅

3𝑚𝑅=3𝑚 .𝑠𝑖𝑛 30°𝑅=1.5𝑚

a) ∑ FZ =0 b)

T. cos 30°- mg =0

𝑇=𝑚𝑔

𝑐𝑜𝑠30 °

𝑇=113,16 [𝑁 ]

∑ Fc = m.ac

𝑉=2.91𝑚 /𝑠