Cómo aceleración centrípeta mantiene un objeto que se mueve en un círculo constante
En física, cuando un objeto se desplaza en movimiento circular uniforme, su velocidad es constante, lo que significa que la magnitud de la velocidad del objeto no cambia. Por lo tanto, la aceleración no puede tener ningún componente en la misma dirección que la velocidad-si lo hiciera, la magnitud de la velocidad cambiaría.
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Sin embargo, como muestra esta figura, la dirección de la velocidad está cambiando constantemente - siempre se dobla de modo que el objeto mantiene el movimiento en un círculo constante. Para que esto suceda, la aceleración centrípeta del objeto siempre se dirige hacia el centro del círculo, perpendicular a la velocidad del objeto en un momento dado. La aceleración cambia la dirección de la velocidad del objeto mientras se mantiene la magnitud de la constante de velocidad.
En el ejemplo que se muestra aquí, la cadena ejerce una fuerza sobre el balón para mantenerlo en marcha en un círculo - una fuerza que proporciona aceleración centrípeta de la pelota. Con el fin de proporcionar esa fuerza, usted tiene que tirar constantemente a la bola hacia el centro del círculo. (Imagen lo que se siente, sabia de la fuerza, para batir un objeto alrededor de una cuerda.) Se puede ver el vector aceleración centrípeta, undo, en la figura.
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Si acelera el balón hacia el centro del círculo para proporcionar la aceleración centrípeta, ¿por qué no golpeó la mano? La respuesta es que la pelota ya se está moviendo a una velocidad alta. La fuerza, y por lo tanto la aceleración, que proporcione siempre actúa en ángulo recto con la velocidad.
Siempre hay que acelerar un objeto hacia el centro del círculo para mantenerlo en movimiento en movimiento circular. Así que se puede encontrar la magnitud de la aceleración se crea? Sin duda. Si un objeto se está moviendo en movimiento circular uniforme a velocidad v y el radio r, se puede encontrar la magnitud de la aceleración centrípeta con la siguiente ecuación:
Para un ejemplo práctico, imagine que usted está conduciendo alrededor de las curvas a alta velocidad. Para cualquier velocidad constante, se puede ver a partir de la ecuación que la aceleración centrípeta es inversamente proporcional al radio de la curva. En otras palabras, en las curvas más estrictas (como el radio disminuye), es necesario que haya una mayor aceleración centrípeta (proporcionado por la fricción entre los neumáticos y la carretera).