Ensayo Movimiento Circular

ENSAYO MOVIMIENTO CIRCULAR

Johan Darío Alarcón Ayala Cod.417330 Agosto 2016

Universidad Cooperativa de Colombia Ibagué (Tolima)

Propagación de y señales de ondas

Movimiento circular

Un movimiento circular, es el movimiento que describe una trayectoria a lo largo de una circunferencia, este movimiento se da alrededor de un eje que se encuentra en el centro del círculo, y que lo podemos llamar rotación o revolución, bien sea cuando el movimiento se de alrededor de un eje externo se llamara revolución, y por el contrario cuando el movimiento se de alrededor de su propio eje interno se llamara rotación.

En el movimiento circular también podemos analizar unas características como lo son el periodo, la frecuencia, y la velocidad angular. El periodo (T) es el tiempo en que tarda el cuerpo en dar una vuelta y lo representamos en Seg. La frecuencia es el número de vueltas que realiza el cuerpo sobre un periodo de tiempo y se maneja o lo representamos en Hertz. La velocidad angular es la medida que define el Angulo barrido o desplazamiento angular en una vuelta dado en radianes donde 360° es equivalente a 2pi, y se representa en radianes por unidad de tiempo. Del movimiento circular también podemos hablar de una velocidad tangencial, que es la velocidad del cuerpo en movimiento y analizándola más afondo nos damos cuenta que es una cantidad física vectorial ya que tiene magnitud y dirección, donde su magnitud es constante ya que el cuerpo que realiza el movimiento circular conlleva la misma rapidez en cualquier punto pero no conlleva la misma dirección ya que esta varia constantemente.

Del movimiento circular podemos ver que la circunferencia marcada por la trayectoria del cuerpo es una longitud proporcional de acuerdo al radio del círculo, es decir, que a mayor radio mayor longitud de la circunferencia por que a medida que el radio aumenta la circunferencia y su longitud también aumentan.

Fuerza centrípeta y fuerza centrifuga

La fuerza centrípeta es una fuerza que jala y apunta en todo momento al centro del círculo por lo cual permite que el cuerpo no se desvié de su trayectoria circular, es decir que si en algún momento este fuerza se ausentara el cuerpo saldría de su trayectoria circular en línea recta en una dirección x

Por otro lado la fuerza centrífuga es una fuerza que tiende a sacar el cuerpo del movimiento circular, es una fuerza opuesta a la centrípeta, ya que tienen igual magnitud pero diferente dirección, se dice que es una fuerza ficticia porque no es ejercida por nada en realidad, simplemente se presenta en la ausencia de la centrípeta, esta fuerza centrífuga hace que el cuerpo salga de su trayectoria por la tangente de la circunferencia. Desde otro punto de vista podemos observar también que esta fuerza centrífuga desde un marco de rotación, ejerce una “fuerza” dirigida hacia afuera que puede simular brevemente una gravedad.

Preguntas del taller

1. Explica la diferencia entre términos de rotación y revolución R/ la rotación es un movimiento circular que se da entorno a su propio eje interno, mientras que la revolución se da alrededor de un eje externo 2. ¿Qué tipo de movimiento describe un niño en un carrusel: una revolución o una rotación? R/ Una revolución porque gira entorno a un eje

3. Explica la diferencia entre rapidez lineal y rapidez de rotación R/ la rapidez de rotación es el número de vueltas por unidad de tiempo y la rapidez lineal es la distancia recorrida por unidad de tiempo. 4. ¿cómo se le llama a la rapidez lineal de un objeto que se mueve en un círculo? R/ rapidez tangencial

5. A una distancia especifica respecto al eje, ¿Cómo cambia la rapidez lineal (o tangencial) a medida que se modifica la rapidez de rotación? R/ cambia en la misma medida ya que ambas son directamente proporcionales, es decir cuando aumenta la rapidez de rotación también aumenta la rapidez tangencial. 6. A una rapidez de rotación determinada, ¿Cómo cambia la rapidez lineal(o tangencial) a medida que se modifica la distancia respecto al eje? R/ a medida que el cuerpo se encuentra más retirado del eje, mayor va a hacer su rotación lineal, a un cuerpo que se encuentra cercano al eje 7. Cuando hacemos rodar un cilindro sobe una superficie sigue una trayectoria en línea recta. Un vaso cónico que rueda sobre la misma superficie se mueve en círculos. ¿Por qué? R/ porque el vaso cónico presenta diferentes radios en sus dos extremos, donde un radio es más angosto que el otro, a diferencia que el cilindro tiene el mismo radio en ambos extremos.

8. Cuando hacemos girar una lata sujeta a un cordel en una trayectoria circular ¿Qué dirección tiene la fuerza que se ejerce sobre la lata? R/ la única fuerza que se ejerce sobre la lata es hacia el centro (fuerza centrípeta) 9. ¿En qué sentido respecto al centro de la plataforma actúa la fuerza que sostiene a los ocupantes del juego mecánico? R/ hacia el eje de la plataforma 10. ¿en qué sentido se ejerce la fuerza que actúa sobre las prendas durante el ciclo de centrifugado de una lavadora automática? R/ hacia afuera, por eso se llama centrifugado 11. Cuando un auto vira ¿suministran los cinturones de seguridad una fuerza centrípeta o centrifuga a los tripulantes? R/ suministran una fuerza centrípeta que evita que el cuerpo desvié la trayectoria 12. Si se rompe el cordel que mantiene a una lata en trayectoria circular ¿Cuál es la causa de que la lata siga una trayectoria en línea recta: una fuerza centrífuga, una fuerza centrípeta o la ausencia de fuerzas? ¿cuál es la ley de la física en la que se apoya tu respuesta? R/ la causa de que la lata salga de su trayectoria es debido a la “fuerza centrífuga”, y esto se debe en realidad a la inercia, que nos dice que todo cuerpo tiende a seguir en línea recta su movimiento a menos de que fuerzas externas influyan sobre él.

13. Identifica las fuerzas de acción y de reacción en la interacción entre la mariquita y la lata giratoria R/ la fuerza de acción es la que ejerce la mariquita con sus pies a la lata siendo la misma fuerza de reacción que la lata ejerce a la mariquita así manteniendo un equilibrio y una simulación de gravedad 14. Una mariquita que está en el fondo de una lata que gira experimenta una fuerza centrífuga que la empuja contra el fondo de la lata. ¿tiene esta fuerza una fuente externa? ¿puedes identificar la fuerza centrífuga como la fuerza de acción de un par acción – reacción? De ser así, ¿Cuál es la fuerza de reacción?

R/ No la fuerza centrífuga no viene de ninguna fuerza externa ya que la fuerza centrífuga es ficticia, en un par de acción y reacción, la mariquita afectada por la fuerza centrífuga realizaría la acción y por consiguiente la lata la reacción. 15. ¿Por qué se considera como una “fuerza ficticia” la fuerza que la mariquita percibe en el marco de referencia rotatorio? R/ porque es un efecto Producido por la rotación de la lata, más no es un efecto producido por una interacción. 16. En una habitad espacial rotatorio de un tamaño determinado ¿Cuál es la relación entre la magnitud de la gravedad simulada y la rapidez de rotación del habitad? R/ Consiste en que cuanto mayor sea la rapidez de rotación, mas simulada se va a ver la gravedad en dicha hábitat. 17. Para dos hábitats espaciales que giran con la misma rapidez, ¿Cuál es la relación entre la gravedad simulada y el radio del hábitat? R/ en que a mayor radio mayor aceleración gravitacional, y a menor radio menor aceleración gravitacional 18. ¿Por qué las estaciones espaciales en órbita que simulan la gravedad serán probablemente estructuras muy grandes? R/ porque necesitan un radio bastante grande para simular una mejor gravedad