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Lección 45

Movimiento circular uniforme: Dinámica

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La dinámica en el movimiento circular uniforme es explicada en este video. Se aplica la Segunda Ley de Newton en la dirección radial del movimiento. En este video trataremos sobre la dinámica del movimiento circular uniforme y las relaciones con las causas o fuerzas que originan este movimiento, para ello debemos recordar lo que nos dice la segunda Ley de Newton y es que para que un cuerpo se acelere debe haber una fuerza neta resultante que origine este efecto, matemáticamente, esta ley la podemos expresar de la siguiente manera para este tipo de movimiento: ∑FR=mar, donde FR es la sumatoria de las fuerzas resultantes , m la masa del cuerpo y ar es la aceleración centrípeta. Como habíamos visto en los videos anteriores la aceleración centrípeta era igual a: ar=v^2/r, donde v es la velocidad del cuerpo que se está moviendo con una velocidad constante en trayectoria circular, y que esta velocidad se puede hallar de la siguiente manera como: v=2πr/T o v=2πrf, donde T es el período y f la frecuencia. Como podemos observar en el video la fuerza resultante tiene el mismo sentido que la aceleración centrípeta y como consecuencia, es también, al igual que la aceleración centrípeta, perpendicular al vector de velocidad. Para aplicar todas estas ecuaciones se propone el siguiente problema: Calcular la fuerza que se debe ejercer sobre una cuerda unida a una bola de 0.150kg para hacer que dicha bola gire en un círculo horizontal de 0.60m de radio. La bola realiza 2.00 revoluciones por segundo. Para resolver este problema vemos que las fuerzas que actúan sobre la bola son el peso y la tensión de la cuerda, si despreciamos el peso de la bola podemos decir que la fuerza causante de la aceleración centrípeta es la fuerza de tensión. Aplicando la segunda Ley de Newton sobre la bola tenemos que: ∑F=mar=T, entonces la tensión se puede hallar de la siguiente manera: T=mar=m(v^2/r),sabemos además que la velocidad es v=2πrf, reemplazando los valores del problema vemos que la velocidad es igual a v= 7,54m/s y reemplazando este valor en la ecuación de tensión, vemos la tensión adquiere un valor de T=14N
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