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3.3. Dinámica del movimiento circular

La rueda moscovita de la imagen consta de varias cestas, cada v
una de las cuales describe un movimiento circular. ¿Existe alguna
fuerza que haga girar la cesta?

Fíjate en que la dirección del vector velocidad cambia constan- F c
temente. La ley de la inercia nos dice que debe existir una fuerza
que obligue al cuerpo a cambiar la dirección de su movimiento. https://goo.gl/UhRgwl
Si no fuera así, estaría en reposo o se movería en línea recta con
velocidad constante. EN GRUPO Y TAMBIÉN TICS

Esta fuerza, que lo obliga a girar, recibe el nombre de fuerza y también: RECORTABLES CALCULADORA
centrípeta.
La fuerza centrípeta es la resul-
La fuerza centrípeta, F , es la resultante de todas las fuerzas que tante de todas las fuerzas que ac-
c
actúan sobre el cuerpo y que hacen que este se mueva por una túan sobre el cuerpo en la direc-
trayectoria circular ción normal a la trayectoria.

Como todas las fuerzas, la fuerza centrípeta produce una aceleración en el cuerpo sobre el que ac-
túa, que llamamos aceleración normal o centrípeta (a ). Es la responsable del cambio de dirección
c
de la velocidad. El valor de su magnitud es:

v 2 v= módulo de la velocidad
a =
c r r= radio de la circunferencia

El valor de la fuerza centrípeta, F , se deduce aplicando la ley fundamental de la dinámica.
c
v 2
F = m ∙ a ; F = m
c c c
r
La fuerza centrípeta tiene la misma dirección y el mismo sentido que la aceleración centrípeta. Am-
bas se dirigen hacia el centro de giro.

Un tren de juguete de 1,5 kg de masa gira en un plano horizontal sobre un circuito circular de radio 2,5 m
Ejemplo 9 centrípetas. — Se calculan las fuerzas que actúan sobre el tren.
a una velocidad de 2 m/s. Representa las fuerzas que actúan sobre el tren y calcula la aceleración y la fuerza

— Representamos las fuerzas que actúan sobre el tren.

2
v 2 (2 m/s) m
a = = = 1,6
c r 2,5 m s 2
— La fuerza centrípeta será:
F = m ∙ a
c c
2
F = 1,5 kg ∙ 1,6 m/s = 2,4 N
Observamos que la resultante de las fuerzas aplicadas c
sobre el tren es la fuerza centrípeta, F , ya que las fuer-
zas p y N se anulan. c
Prohibida su reproducción 20. Dibuja todas las fuerzas que actúan sobre los 21. Un patinador de 68 kg de masa describe cír- Actividades

siguientes cuerpos: a. Un automóvil toma una
culos de 60 m de radio sobre un plano horizon-
curva plana en una carretera; b. Una bola li-
tal con una velocidad constante de 12 m/s.
Calcula la aceleración y la fuerza centrípetas.
gada al extremo de una cuerda gira en el aire
de manera que la cuerda forma un ángulo de
45° con la vertical.

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