Page 234 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

Resumen Angulo de peralte o
tan B =
Hemos definido el movimiento circular uniforme como un gR péndulo cónico
movimiento con trayectoria circular en el que la rapidez es
constante y únicamente cambia la dirección. El cambio de
Frecuencia del
dirección causado por una fuerza central se denomina acele­ / = 277 V h péndulo cónico
ración centrípeta. Los principales conceptos que aparecen en
este capítulo son los siguientes:
Ley de la gravitación de Newton: toda partícula del
• La rapidez lineal v de un objeto con movimiento circular universo atrae a las demás con una fuerza directamente
uniforme se calcula a partir del periodo T o la frecuencia f : proporcional al producto de sus masas e inversamente pro­
porcional al cuadrado de la distancia que las separa
2ttR
v = 2rrfR Gm1m2
V ~ T F = G = 6.67 X 1CT11 N • m2/kg2

La aceleración centrípeta a, se calcula a partir de la rapidez
Primera ley de Kepler: todos los planetas se mueven en
lineal, el periodo o la frecuencia en la forma siguiente:
órbitas de elipse con el Sol en uno de los focos de ésta.
v2 4tt2R Segunda ley de Kepler: una línea que conecta un planeta
rjil ac = 4-7T~f~R con el Sol recorre áreas iguales en tiempos iguales.
I
I
3
<°
|fc!
Tercera ley de Kepler: el cuadrado del periodo T de
La fuerza centrípeta F es igual al producto de la masa m cualquier planeta es proporcional al cubo de la distancia
por la aceleración centrípeta a . Está dada por media del planeta al Sol
2,3
477_r
tnv , T- =
Fc = ----- Fc = 477’/ mR Gms
R
Otras fórmulas útiles son las siguientes:
Máxima rapidez
sin deslizamiento

Conceptos clave

aceleración centrípeta 198 gravitación 207 periodo 199
campo gravitacional 210 ley de Kepler de los movimientos peso 209
centrípeta 199 planetarios 213 velocidad critica 207
frecuencia 200 ley de la gravitación universal 207 rapidez lineal 198
fuerza centrípeta 200 movimiento circular uniforme 197
geosincrónico 212 péndulo cónico 204

Preguntas de repaso

10.1. Explique por medio de diagramas por qué se dirige la primera ley de Newton, el vehículo se moverá ha­
hacia el centro la aceleración de un cuerpo que se cia delante en dirección tangente a la curva, no hacia
mueve en círculos a rapidez constante. fuera en ángulo recto respecto a ella. ¿Por qué?
10.2. Un ciclista se inclina hacia un lado cuando toma una 10.4. Si la fuerza impulsora del movimiento circular se
curva. ¿Por qué? Describa con un diagrama de cuer­ dirige hacia el centro de rotación, ¿por qué el agua
po libre las fuerzas que actúan sobre él. se separa de la ropa durante el ciclo de rotación de
10.3. Al hacer un viraje circular, un automóvil entra en un una máquina lavadora?
tramo de hielo, derrapa y se sale del camino. Según