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Círculos horizontales

Parte de la sección Mecánica del Journey de Physics de Coddy. Lección 77 de 97.

Una fuerza neta hacia el centro mantiene un objeto en su trayectoria circular:

Fnet=mv2rF_{\text{net}} = \frac{m v^2}{r}

No es una fuerza nueva: una tensión, una fuerza de fricción o una fuerza normal cumple esa función.

Un disco sobre una cuerda: T=mv2/r\relax T = mv^2/r.

Visto desde arriba: un disco sobre una mesa sin fricción, atado mediante una cuerda a una clavija en el centro de su trayectoria circular; la tensión T tira del disco a lo largo de la cuerda hacia la clavija, mientras que su velocidad v apunta a lo largo del círculo

Visto desde arriba: la tensión de la cuerda es la fuerza dirigida hacia el centro.

Un automóvil en una curva plana: fs=mv2/r\relax f_s = mv^2/r, hasta el límite de fricción.

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Desafío

Un disco de 0.2 kg0.2\ \mathrm{kg} se desliza en círculo sobre hielo sin fricción, atado a una cuerda de 0.5 m0.5\ \mathrm{m} sujeta a una clavija en el centro. La cuerda se rompe con una tensión de 10 N10\ \mathrm{N}. Encuentra la velocidad máxima vv que puede alcanzar el disco.

Pruébalo tú mismo

Physics diagram: pulley, rope, ball

Despeja vv

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