clase nº 1 movimiento circunferencial. materiales necesarios 1. guía 01. 2. libro de ciencias...
TRANSCRIPT
![Page 1: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/1.jpg)
CLASE Nº 1
MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL
![Page 2: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/2.jpg)
MATERIALES NECESARIOS
1. Guía 01.
2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo, utilizaremos desde la página 12 hasta la página 19.
![Page 3: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/3.jpg)
OBJETIVOS
Al término de la unidad, usted deberá:
1. Conocer unidades asociadas al movimiento circunferencial.
2. Caracterizar y analizar movimientos circunferenciales.
3. Aplicar las ecuaciones de movimiento circunferencial a la solución de problemas.
4. Conocer fuerzas centrípeta y centrífuga.
![Page 4: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/4.jpg)
MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL UNIFORME (M.C.U.)
Movimiento en que un cuerpo gira equidistante a un punto fijo, describiendo ángulos iguales en tiempos iguales.
![Page 5: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/5.jpg)
PERÍODO (T)
Es el tiempo que tarda una partícula en dar una vuelta completa.
Se mide en unidades de tiempo, nosotros lo mediremos en SEGUNDOS.
![Page 6: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/6.jpg)
FRECUENCIA ( f ) Es el número de vueltas o
revoluciones por unidad de tiempo. Matemáticamente, se expresa:
donde n: número de vueltas. t : tiempo
f = f = nn tt
![Page 7: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/7.jpg)
Para 1 vuelta ( n =1) demora un tiempo t = período (T),
reemplazando
f = f = 11 TT
La unidad de frecuencia es :
Hertz (Hz)= 1 = rps = vibración = oscilación = sˉ¹ segundo segundo segundo
![Page 8: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/8.jpg)
GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 2Un niño andando en su bicicleta observa que constantemente la rueda da tres vueltas en un segundo y, además, sabe que el radio de ésta es 50 cm. ¿Cuál es la frecuencia y el período de la rueda respectivamente?
A) 1/3 (Hertz), 3 (s)B) 3 (Hertz), 1 (s)C) 1 (Hertz), 3 (s)D) 3 (Hertz), 1/3 (s)E) 3 (Hertz), 3 (s)
D Aplicación
![Page 9: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/9.jpg)
RADIÁN En física, para medir
ángulos se usa mucho una unidad llamada radián.
Radián: Es el ángulo central al que corresponde un arco de longitud igual al radio.
![Page 10: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/10.jpg)
Equivalencia entre grados sexagesimales y radianes
Ángulo en grados Ángulo en grados = = 180º180ºÁngulo en radianes πÁngulo en radianes π
![Page 11: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/11.jpg)
GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 1
Los ángulos: 60º, 90º al transformarlos a radianes corresponden, respectivamente a
A) π/2, π/3 radianesB) π/4, π/2 radianesC) π/6, π/2 radianesD) π/2, π/6 radianesE) π/3, π/2 radianes
E Aplicación
![Page 12: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/12.jpg)
Velocidad angular (ω)
La velocidad angular es un vector perpendicular al plano de movimiento. Su módulo es la rapidez angular, que es el ángulo descrito por unidad de tiempo.
Su unidad es: Radián
segundo donde
Δ = variación del ángulo.
Δt = variación de tiempo.
ωω = = ΔΔ ΔΔtt
![Page 13: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/13.jpg)
Velocidad tangencial (v) Se define velocidad tangencial como el cuociente
entre el arco recorrido por la partícula y el tiempo empleado en cubrir dicha distancia.
V = 2·V = 2·ππ· R· f =· R· f = R · R · ωω
La magnitud de esta velocidad es:
Sus unidades Sistema Internacional: (m/s) CGS: (cm/s)
Donde: R= radio. ω= rapidez angular. f = frecuencia.
![Page 14: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/14.jpg)
Aceleración Centrípeta (ac) A pesar de que el módulo de la velocidad es
constante, la velocidad como vector es variable, lo que implica la existencia de aceleración llamada centrípeta, la cual apunta siempre hacia el centro de rotación.
La magnitud de esta aceleración es:
aac = c = VV²² = = ωω² ·R² ·RRR
Vt
ac
R
Sus unidades Sistema internacional: m/s² CGS: cm/s²
![Page 15: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/15.jpg)
FUERZA CENTRÍPETA (Fc)Si consideramos la masa del cuerpo en
rotación, debido a que está sometido a una aceleración por la segunda ley de Newton (F = m · a), el cuerpo también está sometido a una fuerza llamada centrípeta, la cual tiene la misma dirección y sentido que la aceleración centrípeta.
La magnitud de esta fuerza es:
Fc = masa · Fc = masa · aacc Sus unidades son Sistema internacional: Newton. CGS: Dina.
![Page 16: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/16.jpg)
GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 4
Un cuerpo de masa 3 (kg) gira con una aceleración de 4 (m/s²). ¿Cuánto vale la fuerza centrípeta que experimenta el cuerpo?
A) 12 (Newton)B) 3 (Newton)C) 1 (Newton)D) 4 (Newton)E) 7 (Newton)
A Aplicación
![Page 17: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/17.jpg)
Fuerza Centrífuga No es una fuerza real, sino que es el resultado del efecto de
la inercia que experimenta un cuerpo en movimiento curvilíneo.
Así, pues, cuando se hace girar una lata en una trayectoria circular no hay fuerzas que tiren de la lata hacia fuera. La tensión del cordel es la única fuerza que tira de la lata hacia adentro. La fuerza hacia fuera se ejerce sobre el cordel, no sobre la lata.
![Page 18: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/18.jpg)
Fuerza Centrífuga
La fuerza centrífuga depende del marco de referencia que se observe .
Para el insecto que está dentro de la lata giratoria, una fuerza dirigida hacia fuera respecto al centro del movimiento circular, lo mantiene en el fondo de la lata. El insecto llamaría a esta fuerza fuerza centrífuga, y es tan real para él como la fuerza de gravedad.
![Page 19: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/19.jpg)
TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO
Consideremos dos ruedas A y B, como muestra la figura, ya que la cuerda no puede acortarse ni alargarse, se cumple que las velocidades tangenciales son iguales. A
B
Si reemplazamos la fórmula de velocidad tangencial v = · R
nos queda:A · RA = B · RB
VA = VB
![Page 20: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/20.jpg)
GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 10 Se tiene dos engranajes unidos por una cadena de
transmisión de movimiento. El engranaje 1 tiene menor radio, pero mayor velocidad angular que el engranaje 2. Entonces, es correcto afirmar que
A) el engranaje 1 posee mayor aceleración centrípeta que el engranaje 2.
B) la velocidad tangencial del engranaje 1 es menor que la del engranaje 2.
C) el engranaje 1 posee menor aceleración centrípeta que el engranaje 2.
D) la velocidad tangencial del engranaje 1 es mayor que la del engranaje 2.
E) ambos poseen igual aceleración centrípeta. A Análisis
![Page 21: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/21.jpg)
Respuestas de la Guía 01PREGUNTA ALTERNATIVA HABILIDAD
1 E Aplicación
2 D Aplicación
3 E Conocimiento
4 A Aplicación
5 A Conocimiento
6 D Conocimiento
7 B Aplicación
8 D Aplicación
9 A Análisis
10 A Análisis
11 D Análisis
12 B Análisis
13 D Conocimiento
![Page 22: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/22.jpg)
SÍNTESIS DE LA CLASE
Movimiento circunferencialMovimiento circunferencial uniformeuniforme
Se puede medirSe puede medir
FrecuenciaFrecuencia
PeríodoPeríodo
Mantiene constante suMantiene constante su
Rapidez tangencialRapidez tangencial
Rapidez angularRapidez angular
Velocidad angularVelocidad angular
Varía suVaría su
Velocidad tangencialVelocidad tangencial
Aceleración centrípetaAceleración centrípeta
Fuerza centrípetaFuerza centrípeta
Fuerza centrífugaFuerza centrífugaMantiene constante suMantiene constante su
Velocidad tangencialVelocidad tangencial
Si existeSi existe transmisión transmisión
de movimientode movimiento
![Page 23: CLASE Nº 1 MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL. MATERIALES NECESARIOS 1. Guía 01. 2. Libro de Ciencias /Plan electivo/ Física/ Capítulo Nº 1. De este capítulo,](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022020208/5665b4391a28abb57c90210e/html5/thumbnails/23.jpg)
¿QUÉ APRENDÍ? Sistemas de unidades en M.C.U. Características del M.C.U. y sus
ecuaciones. Fuerzas centrípeta y centrífuga. Transmisión de movimiento.