Fuerza Centripeta

Objetivo

Establecer la relación que existe entre la fuerza centrípeta, la velocidad lineal, la masa y

el radio de curvatura en un movimiento circular uniforme.

Material que debe traer el alumno: Papel milimetrado y reglas.

Teoría

Como hemos observado en las prácticas anteriores, si la fuerza que actúa sobre una

partícula, tiene la misma dirección de la velocidad, la trayectoria del movimiento es una

línea recta; ahora si la fuerza forma un ángulo determinado con la dirección de la

velocidad, el movimiento es curvilíneo, en este caso, la fuerza tiene dos componentes

Una componente paralela a la velocidad llamada tangencial, y es la responsable del

cambio en magnitud de la velocidad.

Una componente perpendicular a la dirección de la velocidad, llamada fuerza

centrípeta o normal, y es la responsable del cambio en dirección de la velocidad del

cuerpo sobre el cual actúa.

donde ac es la aceleración centrípeta y p el radio de curvatura.

Si la partícula describe una circunferencia de radio R, con velocidad angular constante w,

FT = 0 y

F c= = m w 2 R

donde w = 2 n f =

v = w R = 2 π f R

f es la frecuencia de rotación y T el periodo.

f se define como

No. de vueltas n

Intervalo de tiempo Δt

Cualquiera que haya atado alguna vez un objeto a una cuerda y lo haya hecho girar

describiendo una circunferencia, habrá comprobado la necesidad de ejercer esta fuerza

hacia adentro en dirección radial.

Práctica.

Equipo y Material a utilizar:

a) Motor eléctrico

b) Rotor para fuerza centrípeta, el cual consiste de:

b.1) Masa, cilíndrica unida a un resorte

b.2) Ajustador de la tensión en el resorte (collar de rosca)

b.3) Escala graduada para medir la posición del collar.

b.4) Aguja indicadora de equilibrio

b.5) Cabeza de índice

b.6) Contador de revoluciones

c) Cronómetro

d) Vernier

e) Portapesas y pesas de diferentes valores

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