Este documento presenta las notas de una clase de física sobre dinámica circular impartida por el profesor Carlos Alvarado de la Portilla. Se define la fuerza centrípeta como la fuerza dirigida hacia el centro de curvatura que causa la aceleración centrípeta requerida para un movimiento circular. También se explica la fuerza centrífuga como una fuerza ficticia vista desde un marco de referencia en rotación. Finalmente, se describe cómo descomponer una fuerza resultante en sus componentes centrípeta y tangencial.

1. Física
Curso: Física General
UTP
FIMAAS
Dinámica.
Segunda Ley de Newton.
Concepto de peso.
Fuerza de rozamiento.
Aplicaciones Seg. L. Newton.
Fuerza centrípeta y fuerza tangencial.
Ley de la gravitación universal.
Leyes de Kepler.
Ejercicios.
Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla
Sesión Nº 12 :
Ya visto

2. Sesión Nº 12 : Dinámica (continuación).
Dinámica circular.
Fuerza centrípeta y fuerza tangencial.
Ley de la gravitación universal.
Leyes de Kepler.
Ejercicios.

3. • Bibliografía
• Sears y Zemansky: Física Universitaria
• Alonso y Finn : Física Tomo II
Profesor: Carlos Alvarado de la Portilla
Dinámica circular

4. • Principio fundamental del movimiento curvilíneo:
“Ningún cuerpo o partícula que desde un
sistema de referencia inercial experimenta un
movimiento curvilíneo, se encontrará en
equilibrio”.
Es decir todo movimiento curvilíneo experimenta
una aceleración hacia el centro de curvatura de su
trayectoria; y según la Segunda Ley de Newton
esta aceleración solo puede ser producida por una
fuerza resultante desequilibrada.
Dinámica circular

5. Fuerza centrípeta Fcp
Se llama fuerza centrípeta a la fuerza, o a la
componente de fuerza, dirigida hacia el centro
de curvatura de la trayectoria, que actúa
sobre un objeto en movimiento sobre una
trayectoria curvilínea.
Dinámica circular

6. • La fuerza centrípeta siempre actúa en forma
perpendicular a la dirección del movimiento del
cuerpo sobre el cual se aplica.
• En el caso de un objeto que se mueve en
trayectoria circular con rapidez cambiante, la
fuerza neta sobre el cuerpo puede ser
descompuesta en una componente
perpendicular que cambia la dirección del
movimiento y una componente tangencial,
paralela a la velocidad, que modifica el módulo
de la velocidad
Dinámica circular

8. Sobre la fuerza centrifuga Fcf
• En la Mecánica Clásica, la fuerza centrífuga
es una fuerza ficticia que aparece cuando se
describe el movimiento de un cuerpo en un
sistema de referencia en rotación.
Dinámica circular

9. • El calificativo de "centrífuga" significa que
"huye del centro". En efecto, un
observador situado sobre la plataforma de
un tiovivo que gira con velocidad angular ω
(observador no-inercial) entenderá que
existe una fuerza misteriosa que actúa sobre
él y que le imposibilita a permanecer en
reposo sobre la plataforma a menos que él
mismo realice otra fuerza dirigida hacia el
eje de rotación.
Dinámica circular

10. • La fuerza que debe tener de módulo:
siendo “r” la distancia a la que se encuentra del
eje de rotación. Así, aparentemente, la fuerza
centrífuga tiende a alejar los objetos del eje de
rotación
Dinámica circular

11. • Fuerza tangencial
Designamos con este nombre a la componente de la
fuerza resultante que actúa sobre eun cuerpo en
movimiento curvilíneo; y que se ubica en el eje
tangencial. Esta fuerza es la causa de que exista la
aceleración tangencial, por lo tanto de la Segunda
Ley de Newton tenemos: Ft = m at = m α r
Dinámica circular

12. Ft
Fc
FT
En resumen
Dinámica circular
FT = √ (Fc)² + (Ft)²
θ = arcotan (Fc / Ft)