A.P.U. “EXITUS” Ciclo 2014 Piura : Calle Arequipa #300 - Telf. 331669/323644 www.academiaexitus.edu.pe Sullana : Calle Leoncio Prado #226 Telf. 501094
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[email protected] MÓDULO II FÍSICA a p a A B A a B a a A p B A B p a a Polea Movil h mg mg Caída Libre h mg mg Sobre un plano inclinado h mg mg Sobre superficie curva
A.P.U. “EXITUS” Ciclo 2014 Piura : Calle Arequipa #300 - Telf. 331669/323644 www.academiaexitus.edu.pe Sullana : Calle Leoncio Prado #226 Telf. 501094
[email protected] 4 POLEA MÓVIL Existe una gran variedad de problemas en dinámica donde resulta muy útil conocer la aceleración de una polea móvil; para ello examinemos una polea que asciende con a p como indica la figura. Los puntos A y B pertenecen a la misma cuerda, pero desde la Tierra se mueven con aceleraciones a A y a B (como muestra la fig.1). ¿Cómo relacionamos entre sí a las aceleraciones a A y a B con a p ? Para esto trataremos de analizar los puntos A y B de la cuerda, ubicándonos sobre la polea (fig.2). Para el observador la polea no se mueve, el punto A de la cuerda se le acerca con a a a A/p A B y para él mismo el punto B de la misma cuerda se le aleja con a a a B/p B p . El punto A, para el observador situado en la polea, supongamos que se le acercó 1 m; entonces el punto B, como pertenece a la misma cuerda, se alejará también un metro en el mismo intervalo de tiempo, esto nos lleva a plantear que: de A de B acercamiento alejamiento a a Vectorialmente, para que a ( ) A/p sea igual a a ( ) B/p , hacemos a ( )a A/p B/p . Reemplazando: a a (a a ) A p B p De esta igualdad deducimos que: A B p a a a 2 Esta es la ecuación para la polea móvil. Dinámica Circular Es la rama de la Dinámica, que utilizando la segunda ley de Newton, estudia y describe el movimiento curvilíneo de las partículas, y en particular el movimiento circunferencial. Aceleración centrípeta ( ac ) Se le suele llamar también aceleración central, centrípeta, normal o radial, y viene a ser aquella aceleración que, sin afectar el módulo de la velocidad tangencial, le cambia su dirección continuamente, actuando de manera perpendicular a aquél, orientada, en todo momento hacia el centro de curvatura. Se verifica que el cambio de dirección es brusco, y por tanto la aceleración centrípeta es grande cuando el móvil dispone de una gran velocidad tangencial, y también cuando el radio de curvatura es pequeño. De este modo se deduce que: “La aceleración centrípeta es directamente proporcional con el cuadrado de la velocidad tangencial e inversamente proporcional con el radio de curvatura”. Observación Se comprueba que la aceleración centrípeta a c y la aceleración tangencial a t son componentes de la aceleración total.(a) Fuerza Centrípeta (Fc) Se le llama también fuerza central o radial, y viene a ser la componente de la fuerza total que afecta a un cuerpo en movimiento curvilíneo, y cuya dirección se ubica sobre el eje radial, apuntando siempre hacia el centro de la curva, y es quien se encarga de producir la aceleración centrípeta. Así, por la 2da ley de Newton tendremos: a p a A B A a B a a A p B A B p a a Fig. (1) Fig. (2) ac r vt vt 0 EjeRadial 2 2 | | T c t T c t a a a a a a