2014-2015-plenario-sesión-165

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Ciencia, Tecnología y Ambiente 8°
Movimiento circular
El movimiento circular es un tipo de movimiento
curvilíneo muy frecuente en la naturaleza. Un
objeto realiza un movimiento circular cuando la
trayectoria que describe es una circunferencia o
una parte de esta. A diario vemos que algunos
sistemas o dispositivos describen este tipo de
movimientos. Por ejemplo, en los parques de
diversiones varios de los aparatos describen
movimientos circulares.
Movimiento curvilíneoipos deFuerza
movimiento
centrípeta
Figura N°1
De acuerdo con el principio de inercia, si la fuerza neta que actúa sobre un cuerpo es cero, el
cuerpo describe un movimiento con rapidez constante en línea recta. Así, si un cuerpo describe un
movimiento circular, sobre él debe actuar una fuerza que cambia la dirección del movimiento. En la
fi gura N°1 se muestra un joven que, sobre una tabla, desciende a lo largo de una rampa circular. La
rampa ejerce una fuerza sobre el joven, la cual contribuye a que se produzca el cambio de dirección
que él experimenta.
La fuerza que actúa sobre un objeto para que este describa un movimiento circular se le conoce con
el nombre de fuerza centrípeta. Esta fuerza se caracteriza porque está dirigida hacia el centro de la
trayectoria. Si esta fuerza no existiera el movimiento seguiría una trayectoria en línea recta.
Un objeto puede describir un movimiento circular con rapidez
constante. Por ejemplo, un ciclista puede recorrer la pista
circular de un velódromo con rapidez constante, sin embargo,
dado que la pista es circular, su dirección cambia
constantemente por acción de la fuerza centrípeta.
Supongamos que dos ciclistas están en una pista cada uno por
su respectivo carril y que siempre se mueven uno al lado del
otro. Dado que el carril exterior es más largo, el ciclista que
corre por dicho carril debe moverse con mayor rapidez (fi gura
N°2).
Figura N°2
Cuando un objeto describe un movimiento circular con rapidez constante, emplea siempre el
mismo tiempo en dar una vuelta. Esto significa que el ciclista siempre da el mismo número de
vueltas en determinado tiempo. La cantidad que indica el número de vueltas que da un objeto en
una unidad de tiempo, se llama frecuencia y se expresa usualmente en revoluciones por minuto, lo
cual se simboliza como r.p.m.
Actividades
Imagina que un disco del que está provisto un aparato eléctrico realiza 120 r.p.m.
1. ¿Cuántas revoluciones realiza el disco en 1 s? Justifica tu respuesta.
2. ¿Cuántas revoluciones realiza el disco en 10 s? Muestra los cálculos que debes realizar.
3. Considera dos puntos del disco, uno en el borde y otro en el interior del disco, pero no en el centro
del mismo. ¿Cuál de los dos puntos crees que se mueve con mayor rapidez? Explica tu respuesta.
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Solucionario
1. Si el disco realiza 120 revoluciones en un minuto, se debe realizar la conversión a segundos de
la siguiente manera:
120 revoluciones  un minuto = 60 segundos
x  un segundo
x = 120 / 60 = 2 revoluciones
2. Se realizan los cálculos de la misma forma que en el caso anterior:
120 revoluciones
x


un minuto = 60 segundos
10 segundos
x = 120 x 10 / 60 = 20 revoluciones
3. Con mayor rapidez debe de moverse el punto más exterior. Ya que ambos puntos recorren las
mismas revoluciones en un minuto, y el punto exterior recorre más distancia, su velocidad
debe ser mayor para poder compensar esta diferencia en la distancia e igualar el número de
revoluciones.