miércoles, 14 de octubre de 2020

ACTIVIDAD No.14 FÍSICA GRADO DÉCIMO 2 PERIODO

 Hola queridos estudiantes, a continuación les dejo la temática  DINÁMICA PARTE V: FUERZA CENTRÍPETA Y CENTRÍFUGA con ejemplos,  Al final de esta entrada encontraran una actividad para realizar, la cual deberán enviar por correo electrónico, tomando  fotografías de su trabajo para adjuntar como archivo, por favor poner en el asunto del correo su nombre completo, el número de la actividad y el grado al cual pertenece, el correo para recibir sus trabajos es profecarito2017periodo2@gmail.com  la fecha de entrega de la presente actividad es el día 23 de octubre.

Carol Ramírez le está invitando a una reunión de Zoom programada.


Tema: CLASE  GRADO DÉCIMO 14 DE OCTUBRE

Hora: 14 oct 2020 02:30 PM Bogotá


Unirse a la reunión Zoom

https://us04web.zoom.us/j/75817646640?pwd=ZHp5SitRNG50aW0xbFlCR3NsN2s5dz09


ID de reunión: 758 1764 6640

Código de acceso: W5dmrF


FUERZA CENTRÍPETA Y CENTRÍFUGA

Una fuerza centrípeta es una fuerza neta que actúa sobre un objeto para mantenerlo en movimiento a lo largo de una trayectoria circular.
Cualquier objeto que viaja a lo largo de una trayectoria circular de radio r con velocidad v experimenta una aceleración hacia el centro de esta trayectoria,
a, equals, start fraction, v, squared, divided by, r, end fraction.
Sin embargo, debemos discutir cómo es que el objeto llegó a estar en movimiento en una trayectoria circular. La 1ª ley de Newton nos dice que un objeto va a continuar moviéndose en una trayectoria recta a menos que haya fuerzas externas que actúen sobre él. Aquí, la fuerza externa es la fuerza centrípeta.
Es importante entender que la fuerza centrípeta no es una fuerza fundamental, sino solo una etiqueta que le damos a la fuerza neta que ocasiona que un objeto se mueva en una trayectoria circular. La fuerza de tensión sobre la cuerda de una pelota atada que da vueltas y la fuerza gravitacional que mantiene a un satélite en órbita, son ejemplos de fuerzas centrípetas. Incluso muchas fuerzas individuales pueden estar involucradas siempre y cuando se sumen (con suma de vectores) para dar una fuerza neta que apunte hacia el centro de la trayectoria circular.
Al empezar con la 2ª ley de Newton:
a, equals, start fraction, F, divided by, m, end fraction
y después igualar esto con la aceleración centrípeta,
start fraction, v, squared, divided by, r, end fraction, equals, start fraction, F, divided by, m, end fraction,
podemos mostrar que la fuerza centrípeta, F, start subscript, c, end subscript, tiene magnitud
F, start subscript, c, end subscript, equals, start fraction, m, v, squared, divided by, r, end fraction
y siempre está dirigida hacia el centro de la trayectoria circular. De manera equivalente, si omega es la velocidad angular entonces como v, equals, r, omega,
F, start subscript, c, end subscript, equals, m, r, omega, squared.
Ejemplo 1: si m, start subscript, 1, end subscript es una masa de 1, space, k, g que da vueltas en un círculo de radio 1, space, m y m, start subscript, 2, end subscript, equals, 4, space, k, g, ¿cuál es la velocidad angular si suponemos que ninguna de las masas se mueve de manera vertical y hay fricción mínima entre la cuerda y el tubo? 



Cuando la cuerda pasa a través del tubo, redirige la fuerza debida a la gravedad que actúa sobre m, start subscript, 2, end subscript al plano horizontal. Esta es la fuerza centrípeta que le permite a m, start subscript, 1, end subscript rotar en un círculo. Ninguna de las masas se mueve de manera vertical, así que la fuerza centrípeta debe estar exactamente balanceada.
\begin{aligned} F_c &= F_g\\ \\\\ m_1 r \omega^2 &= m_2 g \end{aligned}
Las cual se puede reordenar y resolver para la la velocidad de rotación,
\begin{aligned} \omega &= \sqrt{\frac{m_2 g}{m_1 r}} \\ &= \sqrt{\frac{4~\mathrm{kg}\cdot 9.81~\mathrm{m/s^2}}{1~\mathrm{kg}\cdot 1~\mathrm{m}}} \\ &= 6.26~\mathrm{rad/s}\end{aligned}
o alrededor de 1 revolución por segundo.

Ejemplo 2: automóvil en una curva

¿Cuál es la magnitud de la aceleración centrípeta de un automóvil que sigue una trayectoria curva (ve la siguiente figura), con un radio de 500 m y una rapidez de 25 m/s (aproximadamente 90 km/h)?


Podemos encontrar la aceleración centrípeta al usar la siguiente fórmula: