Esta información es de carácter orientativo; la cual es necesaria profundizarla en otras fuentes.
OBJETIVO # 7 MOVIMIENTO CIRCULAR
1.- ¿Qué entiende usted por movimiento de una partícula?
´Se refiere al cambio de posición de esta respecto a un punto de referencia.
2.- De acuerdo al concepto dado anteriormente, describa tres (3) ejemplos de cuerpos en movimiento. Justifíquelos.
a.- Al visitar un parque de diversiones y nos montamos en la rueda hay un desplazamiento cuando al montarnos en la rueda; en un instante de tiempo.
b.- Cuando abordamos el tren subterráneo o metro en la estación parque Carabobo y nos apeamos en la estación Bellas Artes, el tren ha realizado un movimiento para cambiarnos de posición.
c.- El movimiento de rotación de la tierra es verificado, cuando ésta cambia de posición respecto al sol por lo que nos brinda los días y las noches.
4.- Explique ¿Qué es la trayectoria de un cuerpo en movimiento?
Se refiere a la gráfica que el cuerpo describe al realizar su movimiento.
5.- Señale y describa cuatro (4) situaciones distintas donde un cuerpo describe una trayectoria circular.
a.- La rueda de un carro o de una bicicleta
b.- El aspa de un ventilador
c.-El aspa de una lavadora
d.- La cuchilla de una licuadora.
6.- Elabore con la ayuda de sus compañeros de grupo y el texto de consulta ¿Qué es el movimiento circular?
El movimiento circular es la circunferencia que describe el radio vector (imaginario) que origina un cuerpo en su movimiento en un instante "t" de tiempo.
7.- Defina ¿Qué es Período "T"?
Se refiere al tiempo empleado por el cuerpo en realizar una vuelta completa; es decir, el tiempo necesario para cubrir la distancia circunferencial del punto A hasta llegar de nuevo a él. La unidad de medida del período es el segundo (seg).
8.- Defina ¿Qué es frecuencia "f"?
La frecuencia es el número de veces, que en un instante cualquiera, pasa un cuerpo por el mismo punto. La unidad es el hertz (Hz).
9.- Explique ¿Cómo podría relacionar la velocidad del cuerpo con su período y su frecuencia?
Las veces que pasa el cuerpo por un mismo punto en un tiempo "t" es frecuencia, si tenemos dos cuerpos y uno de ellos pasa más veces que el otro en el mismo tiempo, entonces podremos deducir que tendrá mayor velocidad y además su período sera menos que el más lento, pues una vuelta completa tardará menos que el cuerpo cuya velocidad es menor. Según esto la frecuencia y el período son inversos, es decir, a menor período mayor frecuencia y viciversa.
10.- ¿Cuál es la fórmula de la velocidad tangencial?
Recordemos que también se le puede llamar velocidad lineal
VT = 2.Π.f.r ; donde VT es la velocidad tangencial; este símbolo es phi Π= 3,14 ; la frecuencia es f por último tendremos el "r" que es el radio, es decir la mitad del diámetro de cualquier circunferencia.
recuerda que f = n÷t ó f = n/t ; donde la n es el número de vueltas que da el cuerpo o móvil y t el tiempo empleado en dar dichas vueltas.
Recuerda que la velocidad tangencial o lineal cambia constantemente, y es tangente a la circunferencia descrita por el cuerpo.
11.- ¿Cuál es la fórmula de la velocidad angular "W"?
W = 2.Π.f ; observa que no aparece el radio, ésto se debe a que la velocidad angular W actúa en el centro, en el eje donde gira una rueda, por lo que no requiere del radio.
12.- ¿Cuál es la diferencia entre la velocidad tangencial y la velocidad angular según su punto de acción?
La velocidad lineal actúa tangencialmente a la circunferencia y hacia afuera por lo que cambia constantemente y requiere del radio; pero la velociadad angular actúa en el centro y no requiere del radio, la primera tiene unidades como m/seg y la segunda su unidad es radianes sobre segundos.
13.- ¿Cuál es la importancia de la aceleración centrípeta ac?
Su importancia es la de generar la fuerza centrípeta y en consecuencia según la tercera ley de Newton una fuerza contraria a ella llamada fuerza centrífuga o radial.
14.- ¿Qué es la fuerza centrípeta Fc?
Es la que actúa hacia adentro y en el centro de la circúnferencia.
15.- ¿Qué es la fuerza centrífuga F´?
La fuerza centrífuga actúa hacia afuera de la circunferencia y junto a la fuerza centrípeta responden a la tercera ley de Newton
16.- ¿Cuál es la diferencia entre la fuerza centrípeta y la fuerza centrífuga según su punto de acción?
Esta respuesta se puede concluir analizando desde la respuesta 13 a la 15.
17.- Señale al menos para cada fuerza aplicaciones tecnológicas que permitan y aprovechan su presencia?
18.- Cuando un automóvil en movimiento toma una curva.......recuerde y explique
a.- ¿Cuál es la reacción del autonóvil?
b.- ¿Qué fuerza actúa sobre el automóvil?
Así, cuando un vehículo toma la curva, podemos imaginar que sobre él actúan dos fuerzas: su peso y la fuerza centrífuga, dando una resultante que será más inclinida cuanto cuanto mayor sea la velocidad del vehículo y menor el radio de la curva. Ese es el efecto que sentimos al viajar en coche cuando tomamos una curva muy rápido y sentimos que el lateral del coche en el exterior del giro se eleva un poco. Para evitar que el vehículo patine o vuelque es necesario que esa fuerza resultante no se salga de la base de sustentación y que, a ser posible, sea perpendicular a la carretera para que sea anulada por la reacción del apoyo del vehículo sobre el suelo.
En realidad, la explicación es otra e implica a las fuerzas de rozamiento. Si la carretera está sin peraltar (elevada de un lado), la fuerza centrípeta es originada por el rozamiento lateral de las ruedas contra el suelo: Fr=µ·m·g=(mv2)/r de donde: r=v2/(µ·g) (1). Si la carretera está peraltada un cierto ángulo φ y no existe rozamiento, la tangente del ángulo de peralte viene dad por la relación fuerza centrípeta/peso del vehículo:
tgφ=[(m·v2)/r]/m·g=v2/(r·g) , de donde: r=v2/(g·tgφ) (2).
