Velocidad y rapidez tangencial Aceleración Centrípeta

Presentación del tema: "Velocidad y rapidez tangencial Aceleración Centrípeta"— Transcripción de la presentación:

1 Velocidad y rapidez tangencial Aceleración Centrípeta
Clase 1 mención Mcu i Características Velocidad y rapidez tangencial Rapidez Angular Aceleración Centrípeta

2 OBJETIVOS DE APRENDIZAJE
Caracterizar el movimiento circular uniforme. Aplicar los conceptos de período, frecuencia, velocidad angular, velocidad tangencial, aceleración centrípeta y fuerza centrípeta a la solución de problemas. Aplicar la ecuación de transmisión de movimiento a la solución de problemas.

3 Movimiento circular uniforme
Movimiento en que un cuerpo gira equidistante a un punto fijo, describiendo ángulos iguales en tiempos iguales.

4 Período (T ) Es el tiempo que tarda una partícula en dar una vuelta completa. Donde: n: número de vueltas t : tiempo Unidades para el período S.I.: [s] C.G.S.: [s]

5 Frecuencia (f ) Es el número de vueltas o revoluciones por unidad de tiempo. Donde: n: número de vueltas t : tiempo Unidades para la frecuencia S.I.: [Hz]

6 Relación entre frecuencia y período
Simplificando, para 1 vuelta (n =1) demora un tiempo T (T= período). Por lo tanto:

7 Radián En física, para medir ángulos se usa, generalmente, una unidad llamada radián. Radián: Es el ángulo del centro que se corresponde con un arco de longitud igual al radio. R 1 radián

8 Para transformar ángulos de un sistema a otro, se pueden ocupar la siguiente proporción

9 Velocidad y rapidez angular
La velocidad angular( ) es un vector perpendicular al plano de movimiento. Su módulo es la rapidez angular ( ), que es el ángulo descrito por unidad de tiempo. Donde: Δθ = variación del ángulo. Δt = variación de tiempo.

10 Velocidad y rapidez tangencial
La velocidad tangencial ( ) es una magnitud vectorial, relacionada con el desplazamiento en el tiempo. Su módulo, la rapidez tangencial ( ), se define como el cociente entre el arco recorrido por la partícula y el tiempo empleado en cubrir dicha distancia. Vt

11 La rapidez tangencial es posible determinarla utilizando cualquiera
de las siguientes relaciones: Vt

12 Aceleración centrípeta
A pesar de que el módulo de la velocidad es constante, la velocidad como vector es variable lo que implica la existencia de una aceleración, llamada centrípeta ( ), que corresponde a un vector que apunta siempre hacia el centro de rotación. Ac

13 Fuerza centrípeta Si consideramos la masa del cuerpo en rotación, y debido a que está sometido a una aceleración, por la segunda ley de Newton (F = m · a) el cuerpo también está sometido a una fuerza, llamada centrípeta, que tiene la misma dirección y sentido que la aceleración centrípeta.

14 Fuerza centrifuga No es una fuerza real, sino que es el resultado del efecto de la inercia que experimenta un cuerpo en movimiento curvilíneo.

15 B EJEMPLOS PSU Aplicación
Un tren toma una curva cuyo radio de curvatura es de 500 [m] con una rapidez de ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta que los rieles deben ejercer sobre un carro de [kg] en estas condiciones? A) 10 [kN] B) 20 [kN] C) 25 [kN] D) 50 [kN] E) 250 [kN] m s B Aplicación

16 Un móvil demora 3 segundos en recorrer un cuarto de circunferencia
Un móvil demora 3 segundos en recorrer un cuarto de circunferencia. Si el radio de la circunferencia es 2 [m], ¿cuál es la rapidez angular y rapidez tangencial? Rapidez angular Rapidez tangencial A) B) C) D) E) A Aplicación