Las Fuerzas Del Movimiento Oscilatorio

Las fuerzas del movimiento circular

Una partícula realiza un movimiento circular cuando la trayectoria es una circunferencia.

Como la velocidad cambia de dirección durante el movimiento, la partícula siempre tiene aceleración normal o centrípeta dirigida hacia el centro de la circunferencia.

aN= v2/ R= w2 R

Si además la velocidad cambia de modulo, la partícula tendrá también aceleración tangencial

aT= R

La segunda Ley de Newton establece que: ∑ =m

Sobre una partícula la suma de fuerzas es igual a la masa por la aceleración, donde tanto F como a son magnitudes vectoriales.

En el caso del movimiento circular, descomponemos la fuerza en dos componentes: la fuerza normal o centrípeta (dirigida hacia el centro de la circunferencia) y la fuerza tangencial (tangente a la circunferencia)

FN= m aN= m v2/R = m w2 R

FT= m aT= R

Si el movimiento es circular uniforme (v=cte) la FT= 0 ya que aT nos indica la variación del módulo de la velocidad con el tiempo y por tanto es nula.

Observa la animación del movimiento circular uniforme, la bola es una partícula que describe un movimiento circular de 50 cm de radio, la masa de la bola es de 100 g.

Contesta a las siguientes cuestiones:

1) Si el movimiento es circular uniforme ¿Cuánto vale la fuerza tangencial?

2) Mide con un cronómetro el periodo del movimiento.

3) Calcula la velocidad angular de la partícula en revoluciones por segundo y en radianes por segundo.

4) Calcula la velocidad lineal en m/s.

5) ¿Cuál es la aceleración normal de la partícula?

6) ¿Cuál es la fuerza centrípeta?

Observa la animación del movimiento circular uniformemente acelerado. Si el lanzador de martillo le hace girar en un plano horizontal y aumenta su velocidad angular en 0,5 radianes por segundo cada segundo

Contesta a las siguientes preguntas:

1) ¿Hay ahora fuerza tangencial? ¿Y fuerza normal?

2) ¿Cuál es la aceleración angular?

3) ¿Cuál es su aceleración tangencial?

4) ¿Ha cambiado su aceleración normal, con respecto a la situación anterior? ¿Por qué?

5) Suponer un radio adecuado para el movimiento circular del martillo y justifica tu elección.

6) Calcular las componentes de la fuerza (tangencial y normal) en función del tiempo, suponiendo que parte del reposo.

7) Si el lanzador suelta el martillo

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