FUERZA CENTRÍPETA

Ejemplo 1: Mediante una cuerda de 80 cm se hacegirar una piedra de 250 g a 120 rpm. Determine laaceleración centrípeta que experimenta la piedra y lafuerza centrípeta que tiene que ejercer la cuerdasobre la piedra para mantenerla en órbita.

Ejemplo 1: Mediante una cuerda de 80 cm se hace girar uncuerpo de 250 g a 120 rpm. Determine la aceleración centrípetaque experimenta la piedra y la fuerza centrípeta que tiene queejercer la cuerda sobre la piedra para mantenerla en órbita.

Lo primero que hay que hacer es recopilar los datos:

Ejemplo 1: Mediante una cuerda de 80 cm se hace girar uncuerpo de 250 g a 120 rpm. Determine la aceleración centrípetaque experimenta la piedra y la fuerza centrípeta que tiene queejercer la cuerda sobre la piedra para mantenerla en órbita.

Lo primero que hay que hacer es recopilar los datos:

Datos:Radio r = 80 cmMasa m = 250 gramosFrecuencia f = 120 rpm

Ejemplo 1: Mediante una cuerda de 80 cm se hace girar uncuerpo de 250 g a 120 rpm. Determine la aceleración centrípetaque experimenta la piedra y la fuerza centrípeta que tiene queejercer la cuerda sobre la piedra para mantenerla en órbita.

Lo primero que hay que hacer es recopilar los datos:

Datos:Radio r = 80 cm : 100 = 0,8 mMasa m = 250 gramos : 1000 = 0,25 KgFrecuencia f = 120 rpm : 60 = 2 rps ó 2 Hz

Después de tener los datos hay que realizar las transformaciones

Ejemplo 1: Mediante una cuerda de 80 cm se hace girar uncuerpo de 250 g a 120 rpm. Determine la aceleración centrípetaque experimenta la piedra y la fuerza centrípeta que tiene queejercer la cuerda sobre la piedra para mantenerla en órbita.

Ahora hay identificar la o las incógnitas:

Ejemplo 1: Mediante una cuerda de 80 cm se hace girar uncuerpo de 250 g a 120 rpm. Determine la aceleración centrípetaque experimenta la piedra y la fuerza centrípeta que tiene queejercer la cuerda sobre la piedra para mantenerla en órbita.

Aceleración Centrípeta ac = ?Fuerza Centrípeta Fc = ?

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Con los datos y la incógnita hay que buscar una formula que permita resolver el ejercicio

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Con los datos y la incógnita hay que buscar una formula que permita resolver el ejercicio

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Para utilizar la primera hay que calcular la rapidez tangencial y para la segunda la rapidez angular.

Por ejemplo, si utilizamos la segunda se tiene:

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Pero w =2pf

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Pero w =2pf

Reemplazando en la ecuación de aceleración

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Ahora falta determinar el valor de la fuerza

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Para determinar el valor de la fuerza se utiliza la fórmula

Datos e incógnitas:Radio r = 0,8 mMasa m = 0,25 KgFrecuencia f = 2 HzAceleración ac = ?Fuerza Fc = ?

Respuesta:

La aceleración centrípeta vale 126,20 m/s2

La fuerza centrípeta vale 31,55 N