Page 145 - Libro Hipertextos Fisica 1

Componente: Procesos físicos

2. En el modelo del átomo de hidrógeno de Bohr, un electrón gira alrededor del núcleo. Si la fuerza centrí-
peta que experimenta el electrón debido a la fuerza eléctrica que ejerce el protón sobre él es
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9,2 ? 10 N, el radio del átomo mide 5 ? 10 211 m y la masa del electrón es 9,1 ? 10 231 kg, determinar la
rapidez con la cual gira el electrón.
Solución:
Puesto que la fuerza centrípeta es igual a la fuerza eléctrica para dicha fuerza, al despejar v de la ecuación tene-
mos que:

e ?
F r
v �
m
�8
?
?
(9,2 10 N) (5 10 �11 m)
v � Al remplazar
(9,1 ?? 10 � 31 kg)
v 5 2,5 ? 10 m/s Al calcular
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La rapidez del electrón alrededor del protón en el modelo de átomo de hidrógeno de Bohr es de 2,5 ? 10 m/s.
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1.5 Fuerza centrífuga

En algunos contextos se afirma que sobre un cuerpo que describe un movimiento
circular actúa una fuerza centrífuga. Para determinar los casos en los cuales es Explica el sistema de centrifu-
adecuado utilizar el término, consideremos la siguiente situación: cuando viaja- EJERCICIO gado al que se somete la ropa
mos en un vehículo y este toma una curva hacia la derecha, tenemos la sensación para agilizar su secado.
de ser empujados hacia la izquierda. Lo contrario ocurre si el vehículo gira hacia
la izquierda, pues tenemos la sensación de ser empujados hacia la derecha. La
fuerza que aparentemente sentimos se denomina fuerza centrífuga, designada
así por la tendencia de los cuerpos a moverse hacia afuera de la curva tomada.
En realidad no se trata de una fuerza, lo cual podemos explicar a partir del prin-
cipio de inercia, pues en el giro del vehículo, sobre él actúa la fuerza centrípeta,
pero quienes nos encontramos en el interior del vehículo no la experimentamos
y en consecuencia tendemos a continuar moviéndonos en línea recta, lo cual
nos produce la sensación de experimentar fuerza centrífuga. Para acompañar el
vehículo en su movimiento al tomar la curva, nos sujetamos o quizás la puerta
nos ejerce una fuerza F que desde nuestra visión en un sistema de referencia no
inercial, el vehículo, consideramos que se anula con la fuerza centrífuga. Para un
observador en la vía, sobre el pasajero actúa la fuerza centrípeta, pues su sistema
de referencia es inercial.

Aunque la fuerza centrífuga es de igual intensidad y dirección opuesta con la
fuerza centrípeta, una no es la reacción de la otra, puesto que la fuerza centrífuga
solo existe para observadores en sistemas de referencia no inerciales y es conside-
rada como una fuerza ficticia, es decir, que aparenta ser real, pero no existe cuando
el movimiento es analizado por un observador en un sistema de referencia inercial.

© Santillana 145

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