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Fundación Universitaria Minuto de Dios CERES – MADRID Ingeniería de sistemas Segundo semestre Modulo de Física Tutor: Luis Enrique Alvarado Vargas.

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1 Fundación Universitaria Minuto de Dios CERES – MADRID Ingeniería de sistemas Segundo semestre Modulo de Física Tutor: Luis Enrique Alvarado Vargas

2 UNIDAD IV. MOVIMIENTO CIRCULAR, GRAVITACIÓN Descripción y análisis de las temáticas Esta Unidad o Capítulo brinda la totalidad de la fundamentación teórica sobre movimiento circular. En general abarca: Cinemática del movimiento circular uniforme. Dinámica del movimiento circular uniforme. Movimiento circular no uniforme. Ley de la gravitación universal. Leyes de Kepler

3 Preguntas generadoras 1.Cuando hacemos girar una lata atada a un cordel en una trayectoria circular, ¿en que dirección se ejerce la fuerza que actúa sobre la lata? 2. Cual es la relación entre la rapidez lineal y rapidez de rotación. 3. Si la masa de la tierra se duplicase de repente, como cambiaría la fuerza de atracción entre la luna y la tierra? 4. ¿Qué mantiene a un satélite en su órbita alrededor de la tierra?

4 Dinámica del MCU Ecuación de la dinámica del movimiento circular En el estudio del movimiento circular uniforme, hemos visto que la velocidad del móvil no cambia de módulo pero cambia constantemente de dirección. El móvil tiene una aceleración que está dirigida hacia el centro de la trayectoria, denominada aceleración normal y cuyo módulo esmovimiento circular uniforme

5 La segunda ley de Newton afirma, que la resultante de las fuerzas F que actúan sobre un cuerpo que describe un movimiento circular uniforme es igual al producto de la masa m por la aceleración normal a n. F=m a n F=mw 2 R

6 Sistema de Referencia No Inercial Desde el punto de vista del observador no inercial situado en el móvil, éste está en equilibrio bajo la acción de dos fuerzas. La tensión de la cuerda F y la fuerza centrífuga F c. La fuerza centrífuga es el producto de la masa por la aceleración centrífuga.aceleración centrífuga F c =mw 2 R Ley de la gravitación Universal

7 Cuáles son las leyes de Kepler? Las leyes de Kepler son producto de una buena tarea de ordenamiento matemático por parte de Johannes Kepler (1571 – 1630) de los datos recogidos por Tycho Brahe (1546 – 1601), quien fue el último que hizo observaciones sin utilizar un telescopio y que elaboró un catálogo con la posición de unas 700 estrellas. Las leyes de Kepler se pueden enunciar así: Primera ley: todos los planetas describen órbitas planas y elípticas que tienen al Sol en uno de sus focos. Segunda ley: los segmentos que unen al Sol y a los planetas, barren áreas iguales en tiempos iguales. A1 = A2 en igual tiempo

8 Tercera ley: los cuadrados de los tiempos empleados por los planetas en describir sus órbitas son directamente proporcionales a los cubos de los semiejes mayores. T = período de la orbita T² = kr² Donde k es una constante Las leyes de Kepler dieron una descripción del movimiento de los planetas alrededor del Sol pero no dieron una interpretación de las causas, interpretación que se daría años después con Newton. ¿Qué es la ley de gravitación universal? Es la ley que explica la causa de la atracción gravitacional, Isaac Newton ( ), la público en 1687 y se enuncia así: Dos cuerpos cualesquiera se atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esto se resume en la siguiente ecuación: Donde es la fuerza que actúa entre los dos cuerpos. m1 y m2 son las

9 Bibliografía Landau & Lifshitz: Mecánica, Ed. Reverté, Barcelona, ISBN ISBN Lecturas básicas GIANCOLI, Douglas C. Física, principios con aplicaciones. 4 ed. Prentice Hall, p Lecturas recomendadas SEARS ZEMANSKY, Young. Física universitaria. 9 ed. Adisson Wesley Iberoamericana, p , , HEWITT, Paul G. Física conceptual. 2 Ed. Adisson Wesley Iberoamericana. p , Sigue el enlace anterior para que se Informe de las características de un Movimiento Circular Uniforme y sus propiedades para profundizar en las propiedades del MCU y el MCUA, sigue el enlace anterior.

10 Créditos Luis Enrique Alvarado Vargas Licenciado en Educación con Especialidad en Matemáticas y Física Especialización en Informática para Docentes Diplomado en Docencia Universitaria con Énfasis en Educación a distancia Contacto: 2011


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