Energía cinética en un MCUA
Tengo una sola pregunta para hacerte, aquí va:
En el caso de un movimiento circunferencial uniformemente acelerado (MCUA) la velocidad tangencial no es constante, por lo que se produce una variación de la energía cinética de la partícula. Ahora bien, si se produce una variación en la energía cinética, ¿se realiza un trabajo neto? Si es que si se realiza, ¿qué fuerza es responsable?
En el caso de un movimiento circunferencial uniformemente acelerado (MCUA) la velocidad tangencial no es constante, por lo que se produce una variación de la energía cinética de la partícula. Ahora bien, si se produce una variación en la energía cinética, ¿se realiza un trabajo neto? Si es que si se realiza, ¿qué fuerza es responsable?
1 respuesta
Respuesta de mikel1970
1
Tal como expresas hay variación de energía cinética debido a que la velocidad tangencial no es constante, con lo cual evidentemente hay un trabajo realizado.
Lo que ocurre es que en el M.C.U.A existen dos aceleraciones que dan lugar a dos componentes de la fuerza, una de las cuales producirá trabajo y la otra no.
En este movimiento tenemos una aceleración normal perpendicular a la superficie y de valor
an=V^2/R -->no es constante
y una aceleración tangencial
at=@*R-->cte, siendo @:aceleración angular
Esto hace que la fuerza aplicada sobre el sistema tenga dos componentes
Ft=m*at-->de dirección tangente a la trayectoria
Fn=m*an-->de dirección perpendicular a la trayectoria.
La componente normal forma un ángulo de 90º con el desplazamiento de forma que el trabajo será
W=Fn*s*cos90º=0
En cambio la componente tangencial que forma un ángulo de 0º con la trayectoria sí efectúa un trabajo, y ésta es la que provoca la variación de energía cinética.
Es decir, para conseguir que un cuerpo efectué un M.C.U.A, tendrás que efectuar sobre el una fuerza, y es la componente tangencial de ésta la que realiza un trabajo. La componente normal (necesaria para que el movimiento sea circular) no realiza ningún trabajo.
Lo que ocurre es que en el M.C.U.A existen dos aceleraciones que dan lugar a dos componentes de la fuerza, una de las cuales producirá trabajo y la otra no.
En este movimiento tenemos una aceleración normal perpendicular a la superficie y de valor
an=V^2/R -->no es constante
y una aceleración tangencial
at=@*R-->cte, siendo @:aceleración angular
Esto hace que la fuerza aplicada sobre el sistema tenga dos componentes
Ft=m*at-->de dirección tangente a la trayectoria
Fn=m*an-->de dirección perpendicular a la trayectoria.
La componente normal forma un ángulo de 90º con el desplazamiento de forma que el trabajo será
W=Fn*s*cos90º=0
En cambio la componente tangencial que forma un ángulo de 0º con la trayectoria sí efectúa un trabajo, y ésta es la que provoca la variación de energía cinética.
Es decir, para conseguir que un cuerpo efectué un M.C.U.A, tendrás que efectuar sobre el una fuerza, y es la componente tangencial de ésta la que realiza un trabajo. La componente normal (necesaria para que el movimiento sea circular) no realiza ningún trabajo.
