domingo, 25 de octubre de 2009

Factores de la dinámica circular:

La dinámica circular estudia todos los movimientos circulares, estos pueden clasificarse en:

• Fuerza Centrípeta:

La fuerza centrípeta es toda fuerza que actúa en un movimiento circunferencial, cuya dirección es el radio de la circunferencia y su sentido es hacia el centro de la circunferencia. La fuerza centrípeta tiene la misma dirección y sentido que la aceleración centrípeta. Esto se puede explicar a través de la segunda Ley de Newton, que dice que “La fuerza neta o resultante de la acción de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto, es directamente proporcional a la aceleración que adquiere. Eso quiere decir que ambos vectores tienen igual dirección y sentido. Es importante también resaltar que se necesita una fuerza centrípeta constante para que haya un movimiento circunferencial.

Ejm:
-Cuando atas una cuerda a una piedra y la haces girar en circulos, la cuerda ejerce una fuerza centripeta sobre la piedra.

• Fuerza Centrífuga:

La fuerza centrífuga no es una fuerza real, sino que es el efecto de la inercia que experimenta un cuerpo en movimiento curvilíneo, por eso a esta fuerza también se le llama fuerza ficticia.
Cuando estás al interior de un sistema en movimiento (un auto, un tren o una micro) muchos de los movimientos que realiza tu cuerpo se deben a la inercia, Por ejemplo, si vas en una micro, y la micro frena tu cuerpo se mueve hacia delante, pero cuando acelera sientes una fuerza hacia atrás. Estamos en presencia de las fuerzas ficticias, que se producen en sistemas acelerados, también llamados no inerciales.
Imaginemos una honda que se hace girar con una piedra en el extremo, hay una fuerza hacia el centro de la circunferencia descrita en el aire. De pronto la piedra se suelta y sale disparada tangencialmente a la circunferencia. ¿hay alguna fuerza actuando en ese sentido? No, lo que hace la piedra, es seguir en la dirección de la velocidad que tenía en el momento de soltarse. Por lo tanto la fuerza centrífuga no es una fuerza real, sino un efecto de la inercia en el cuerpo.

• Inercia Rotacional:

La inercia Rotacional es la tendencia de un cuerpo que está en movimiento circunferencial a seguir girando. Para que un objeto inicie o modifique su rotación, se requiere de una fuerza que actúe a cierta distancia del eje de giro. La fuerza aplicada para hacer girar un objeto debe ser perpendicular al radio de giro y proporcionar el torque necesario para iniciar o modificar la rotación. Una vez que el torque actúa sobre un objeto, este girará con velocidad angular constante a no ser que actúe otro torque que cambie su estado de movimiento rotacional. Esta tendencia a seguir girando corresponde a la inercia de rotación.
La inercia de rotación depende de la distribución de la masa en torno al eje de giro. Si en un cuerpo la mayoría de la masa está ubicada muy lejos del centro de rotación, la inercia rotacional será muy alta y costará hacerlo girar o detener su rotación, en cambio, si la masa está cerca del centro de rotación, la inercia será menor y será más fácil hacerlo girar. La forma en que se distribuye la masa de un cuerpo en relación a su radio de giro, se conoce como momento de inercia.

Ejm:
-Un ejemplo es el movimiento de una bailarina al girar. Al estirar su pierna y brazo va más lento y al recogerlo va más rápido, así equilibra su peso.

• Momento Angular:

El momento angular es la tendencia de un objeto que gira, a conservar su eje de rotación. El momento angular es un vector que apunta en la dirección del eje de rotación, produciendo una cierta estabilidad de giro en ese eje y depende del momento de inercia del objeto y de la velocidad angular que él mantenga.

Ejm:
-Al jugar al trompo, cuando se logra que el trompo gire, mantiene su movimiento debido a la inercia rotacional. La rapidez con que gira y el tiempo que permanece girando, dependen de su inercia. Si el trompo gira muy rápido, mantiene su rotación en torno al eje vertical y si uno trata de empujarlo, tiende a recuperar su eje de rotación. Esto es el momento angular.

7 comentarios:

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  3. Uyy!! Muy bien explicado, entendí mucho más aquí que en su disertación muchas felicitaciones, supieron muy bien resumir y colocar lo más importante y además está claro cada uno de los temas. Quisiera destacar el hecho de que bajo cada tema dieron un ejemplo cotidiano, realmente me quedo muy claro. Es increíble como la física esta en cada momento de nuestras vidas y como nosotras no nos damos cuenta.
    Quiero destacar por sobre todo la claridad de la fuerza centrifuga y centrípeta, me quedo muy claro que son opuestas, mientras la primera tiene dirección hacia afuera la segunda es hacia adentro. También los temas de inercia rotacional y momento angular quedaron bien claros a pesar de que es fácil confundirlos.
    Quiero comentar que algo me llamo la atención en especial en su tema: es increíble como la física que a primera vista no tiene nada que ver con el baile, se puede utilizar para mejorar la técnica de bailarinas, ya sean, de ballet, sobre hielo o de gimnasia artística, todo gracias al tema de inercia rotacional, bueno y también de la dinámica circular en general.
    Creo que sugerencia aquí seria algún ejemplo del momento de inercia.
    Tengo una duda:

    ¿Qué es el torque?
    SERIA COMO UNA FUERZA??

    ¿Qué es la velocidad angular?
    Se que en la disertación la explicaron pero no tome apuntes por favor explíquenmela.

    SALUDOS Y FELICITACIONES :)
    CARMEN EYZAGUIRRE

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  4. Hola, muye bueno el resumen de los temas, con los ejemplos quedan muy claros, pero tengo un par de dudas: ¿que es la fuerza neta?, a que te refieres con: "La fuerza centrífuga no es una fuerza real, sino que es el efecto de la inercia que experimenta un cuerpo en movimiento curvilíneo" eso del movimiento curvilineo quiere decir que siempre el cuerpo se mueve en curvas?.
    En la inercia rotacional que significa esto: "La fuerza aplicada para hacer girar un objeto debe ser perpendicular al radio de giro", me podrias decir que significa perpendicular en la cita anterior?.

    Maira Gomez Palma.-

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  5. Camila Gutiérrez:

    Hola, muy buenos los temas expuestos me qedaron la mayoria claros con los ejemplos.
    Me quedo una duda en el tema de la inercia rotacional, "para que modifique su rotación, se requiere de una fuerza que actúe a cierta distancia del eje de giro; según lo que yo entiendo es que para mantener el equilibrio del objeto la fuerza no debe estar concentrada en el eje sino que debe estar a una cierta distancia de él para que el objeto siga en movimiento circular...no se si estoy en lo correcto, ¿que quiere decir?

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  6. Hola!!
    Gracias por los comentarios y las felicitaciones, ahora voy a responder las pregu:

    Carmen:
    1. El torque si es una fuerza o impulso necesario para cambiar la rotacion de un objeto.
    2. La velocidad angular es el angulo girado por unidad de tiempo, asi caracteriza el movimiento de rotacion en torno a un eje. Para aplicarlo al trompo, seria el angulo que va marcando desde que el inicio al final (inclinacion)

    Maira:
    1. si te fijas una angulo perpendicular forma un angulo recto con respecto al piso, asi lo que vaya a girar, en este caso una bailarina, debe estar derecho para que gire o al girar se ira enderezando producto del momento angular.

    Camila:
    1. Si, estas en lo correcto la fuerza no esta directamente en el eje de giro, sino que un poco alejada de ella: en el caso de la bailarina ella se impulza con el pie contrario a con el que esta girando.

    Espero haberme explicado bien y gracias por los comentarios.

    Camila Valenzuela

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  7. GRACIAS CAMI TODO CLARO!!
    CARMEN EZAGUIRRE

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