Movimiento circular uniforme

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Pedreira, S. Setiembre 2020

Movimiento

Circular UniformeM.C.U.

Preguntas

Preguntas

Preguntas

Comenzando...

Video introductorio

Fuerza neta en el MCU

Índice

Para profundizar: El globo de la muerte

Ejemplos de algunas fuerzas en el movimiento circular

Módulo de la fuerza neta

Aceleración

Video resumen: velocidades tangencial y angular

Relación velocidad tangencial-angular

Velocidad angular

Módulo de la velocidad tangencial

Periodo y frecuencia

Relación Periodo - frecuencia

En una calesita, ¿los caballos del borde exterior tienen la misma velocidad que los que están cerca del centro?

¿Qué parte de la superficie terrestre tiene mayor velocidad de rotación con respecto al eje de la Tierra?

Al recorrer este material, podrás responder estas y otras preguntas referidas al movimiento circular

Video introductorio

El video te explica algunas características del movimiento circular.

Un cuerpo se encuentra en movimiento circular, cuando su trayectoria es una circunferencia.

El cuerpo de la figura gira atado de una cuerda, realizando un movimiento circular uniforme (MCU).

Ayudita: pensá en el Principio de Inercia...

¿ Por qué cambia de dirección y sentido la velocidad?

En este caso la tensión es la fuerza neta

Fuerza neta en el Movimiento circular

La pelota de la figura gira atada a una cuerda sobre un plano horizontal. Se muestra la situación vista desde arriba.

No

Si... ¡me va a pegar en la cara!

¿Si hago girar un objeto como se ve en la imagen, deberías preocuparte si la cuerda se rompe justo cuando está frente a ti?

¡Correcto!

No tienes por qué preocuparte, cuando el objeto está frente a ti su velocidad es tangente a su trayectoria. Por lo tanto, si la cuerda se rompe, tenderá a seguir con esa velocidad (con la dirección y sentido que tenga en ese instante).

¡Incorrecto!

No tienes por qué preocuparte, cuando el objeto está frente a ti su velocidad es tangente a su trayectoria. Por lo tanto, si la cuerda se rompe, tenderá a seguir con esa velocidad (con la dirección y sentido que tenga en ese instante).

4. Sí, tiene una fuerza neta distinta de cero.

5. Las opciones 1, 3 y 4 son correctas.

3. Sí, porque es un movimiento acelerado.

2. No, es constante. Es un movimiento equilibrado.

1. Sí, varía su dirección y sentido. Sólo su módulo es constante.

¿Varía la velocidad de un objeto con MCU?

¡Correcto!

Pudiste identificar todas las condiciones que se cumplen en el MCU

¡Casi, casi!

Revisá si no te falta alguna de las condiciones del MCU.

¡Incorrecto!

El movimiento no es equilibrado. Esto es debido a que posee una fuerza neta cuya dirección es radial y hacia el centro de la circunferencia.

Frecuencia: número de vueltas realizadas en un intervalo de tiempo.Símbolo: fUnidad: Hz (hertz)

Periodo y Frecuencia

Periodo: tiempo que tarda el cuerpo en dar una vuelta completa.Símbolo: TUnidad: s (segundo)

Relación frecuencia - periodo

En ese caso, el tiempo de recorrido, es el tiempo de una vuelta completa: el periodo, T

Si la distancia recorrida es una vuelta completa, coincide con el perímetro de la circunferencia: 2. π . R.

Módulo de la velocidad tangencial o lineal

En una calesita, ¿los caballos del borde exterior tienen la misma velocidad que los que están cerca del centro?

Analizando la ecuación de la velocidad tangencial, contestar la pregunta inicial

La velocidad angular es la relación entre el ángulo barrido y el intervalo de tiempo. Se utiliza para su notación la letra griega omega.

Velocidad angular - ω

Relación entre las velocidades tangencial y angular

Resumen velocidad angular y lineal

El video te explica por qué dos objetos que giran con la misma velocidad angular, con distinto radio de giro, no pueden tener la misma velocidad lineal.

La velocidad cambia su dirección y sentido...

¿Es un movimiento acelerado?

La aceleración apunta hacia el centro del movimiento

Módulo de la Fuerza neta en el MCU

4. Es mayor sobre el que está más lejos.

2. Es mayor en el que está más cerca.

3. La Tierra no ejerce ninguna fuerza.

1. Es la misma en ambos.

Dos satélites idénticos orbitan a la misma velocidad pero uno está 1.000 km más lejos. ¿Sobre cuál de ellos la fuerza de atracción es mayor?

¡Correcto!

La fuerza de atracción es igual a la masa por la velocidad al cuadrado dividido el radio. Los satélites son idénticos (su masa es igual) y se mueven a la misma veloicidad. Por lo tanto, a menor radio mayor fuerza de atracción.También lo podés pensar por el lado de la Ley de Gravitación Universal, cuanto más cerca están los cuerpos mayor es la fuerza de atracción gravitatoria.

¡Incorrecto!

Revisá la dependencia de la fuerza neta con el radio en un MCU.También lo podés resolver utilizando la Ley de Gravitación Universal.

4. Ninguna de las anteriores.

2. El peso.

3. La fuerza de rozamiento.

1. La normal.

Un auto toma una curva plana como la que se ve en la imagen, con cierta velocidad. ¿Qué fuerza lo mantendrá realizando la curva sobre el pavimento?

¡Correcto!

Pudiste identificar la fuerza neta del movimiento en la curva que es la fuerza de rozamiento.

¡Incorrecto!

Es necesario que representes las fuerzas que actúan sobre el auto en la curva, para poder identificar cuál es la fuerza que lo mantiene en movimiento circular.

Fuerzas en algunos movimientos circulares

Podemos considerar que la única fuerza que actúa sobre la Luna es la que le ejerce la Tierra. Esta fuerza está dirigida hacia el centro de la trayectoria circular.

suponemos que la órbita de la Luna es circular

Fuerza neta sobre la Luna

Al girar el volante para entrar en la curva, la velocidad del auto cambia de dirección. La carretera ejerce sobre las ruedas una fuerza de fricción que apunta hacia el centro del movimiento.

Fuerza neta sobre vehículo en una curva

carretera plana y horizontal

¡Éxitos!

Las siguientes preguntas estarán referidas siempre a la situación de dos monedas moviéndose junto con el disco de la figura.

la misma en ambas monedas de igual forma que la angular.

A: 70 m/sB: 29 m/s

A: 18 m/sB: 42 m/s

A: 0,18 m/sB: 0,42 m/s

Dos monedas de masa 20 g se encuentran girando sin deslizar, con una velocidad angular de 3,5 rad/s sobre el plato de un tocadiscos. La moneda A se encuentra a 5,0 cm del centro del disco y la B a 12 cm. La velocidad tangencial de las monedas es:

¡Correcto!

Hiciste correctamente el cálculo de la velocidad tangencial de cada moneda haciendo: Tomaste en cuenta la conversión de cada uno de los radios a metros.

Para determinar la velocidad tangencial tenés que utilizar: Convertir los radios de centímetros a metros, dividiendo entre cien. Revisá nuevamente los cálculos y reintentá.

¡Incorrecto!

la misma en ambas monedas porque tienen igual velocidad angular.

A: 0,18 m/(s.s)B: 0,42 m/(s.s)

A: 0,61m/(s.s)B: 1,5 m/(s.s)

A: 61 m/(s.s)B: 147 m/(s.s)

Dos monedas de masa 20 g se encuentran girando sin deslizar, con una velocidad angular de 3,5 rad/s sobre el plato de un tocadiscos. La moneda A se encuentra a 5,0 cm del centro del disco y la B a 12 cm. La aceleración de las monedas es:

¡Correcto!

Hiciste correctamente el cálculo de la aceleración de cada moneda haciendo: Tomaste en cuenta la conversión de cada uno de los radios a metros.

Para determinar el valor de la aceleración de cada moneda tenés que usar: Convertir los radios de centímetros a metros, dividiendo entre cien. Revisá nuevamente los cálculos y reintentá.

¡Incorrecto!

la tensión

el rozamiento

la normal

el peso

Dos monedas de masa 20 g se encuentran girando sin deslizar, con una velocidad angular de 3,5 rad/s sobre el plato de un tocadiscos. La moneda A se encuentra a 5,0 cm del centro del disco y la B a 12 cm. La fuerza neta que actúa sobre las monedas es:

¡Correcto!

Al realizar el diagrama del cuerpo libre para cada moneda, pudiste identificar que la normal y el peso tienen igual módulo y dirección pero sentido opuesto. Por lo tanto la fuerza neta sobre ellas es la fuerza de rozamiento.

¡Incorrecto!

Es necesario que representes las fuerzas que actúan sobre cada moneda, para poder identificar cuál es la fuerza que las mantiene en movimiento circular.

A: 0,012 NB: 0,029 N

A: 12 NB: 30 N

A: 0,35 NB: 0,84 N

el mismo en ambas monedas y vale 0,18 N.

Dos monedas de masa 20 g se encuentran girando sin deslizar, con una velocidad angular de 3,5 rad/s sobre el plato de un tocadiscos. La moneda A se encuentra a 5,0 cm del centro del disco y la B a 12 cm. El módulo de la fuerza neta que actúa sobre las monedas es:

¡Correcto!

Hiciste correctamente el cálculo de la fuerza neta de cada moneda haciendo: Tomaste en cuenta la conversión de cada uno de los radios a metros.

Para determinar el valor de la fuerza neta que actúa sobre cada moneda de cada moneda tenés que usar: Convertir los radios de centímetros a metros, dividiendo entre cien. Revisá nuevamente los cálculos y reintentá.

¡Incorrecto!

El globo de la muerte...

Para profundizar, a continuación:

En los circos es una atracción bastante común, es un globo de metal de unos 5 metros de diámetro donde varias motos hacen acrobacias de forma coordinada.

El globo de la muerte

MUCHAS GRACIAS