Innova Schools 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. Innova Schools Ciencia, Tecnología y Ambiente 8° 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.
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