CLASE N

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CLASE Nº 2

• MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL

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MATERIALES NECESARIOS

1. Guía 02.
2. Libro de Ciencias/ Plan electivo/ Física/
   Capítulo Nº 1. De este capítulo, utilizaremos
   desde la página 20 hasta la página 26.

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OBJETIVOS

• Al término de la unidad, usted deberá
• Comprender y analizar la inercia de rotación.
• Comprender momento de inercia.
• Comprender y analizar el momento angular.

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Inercia de rotación

• Es la resistencia de un objeto a los cambios en
  su movimiento de rotación, es decir, los objetos
  en rotación tienden a permanecer en este estado,
  mientras que los objetos que no giran tienden a
  permanecer sin girar.

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Inercia de rotación

• Si la mayoría de la masa está ubicada muy lejos
  del centro de rotación, la inercia de rotación
  será muy alta y costará hacerlo girar o detener
  su rotación.

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Inercia de rotación

• Si la masa está cerca del centro de rotación de
  un determinado objeto, la inercia será menor y
  será más fácil hacerlo girar.

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GUÍA Nº 2, EJERCICIO Nº 1

• Cómo puede modificar una persona su inercia
  rotacional?
• A) Saltando.
• B) Corriendo.C) Girando sin cambiar la posición
  de giro.D) Desplazándose en cualquier
  dirección.E) Girando, abriendo y cerrando los
  brazos.

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Momento de Inercia (I)

• Es la forma en que se distribuye la masa en
  torno al eje de giro.
• Por ejemplo, para una misma varilla que gira en
  torno a dos ejes distintos, los momentos de
  inercia también son distintos.

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Momento de Inercia de algunos objetos de masa m
que giran en torno a los ejes indicados
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Momento de Inercia

• Cualquier cilindro sólido rueda por una pendiente
  inclinada con más aceleración que cualquier otro
  cilindro hueco, sin importar su masa o su radio.
  Un cilindro hueco tiene más resistencia al giro
  por unidad de masa que un cilindro sólido.

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Momento de Inercia

• Los objetos que tienen la misma forma, pero
  distinto tamaño, ruedan por un plano inclinado
  con la misma aceleración, pero con distinta
  velocidad angular (?).
• Aunque el cuerpo de menor tamaño gira más veces
  que el de mayor tamaño, ambos llegan al pie del
  plano inclinado en forma simultánea (el objeto
  pequeño tiene mayor velocidad angular (?)).

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GUÍA Nº 2, EJERCICIO Nº 6

• Se tienen dos péndulos, uno A de longitud L,
  sosteniendo una masa m y otro B de masa 2m y
  radio 2L. Sabiendo que el momento de inercia del
  péndulo es I m r², se puede afirmar que
• A) el péndulo A presenta menor momento de
  inercia.
• B) ambos tienen el mismo momento de inercia.
• C) el péndulo B presenta menor momento de
  inercia.
• D) el momento de inercia de A es el doble que el
  de B.
• E) el momento de inercia de B es 6 veces mayor
  que el de A.

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Momento Angular (L)

• El momento angular o cantidad de movimiento
  angular es una magnitud que resulta del producto
  entre el momento de inercia(I) y la velocidad
  angular (?) de un cuerpo en rotación. Es un
  vector que se determina con la regla de la mano
  derecha y su módulo es

L I ?

• Sus unidades
• Sistema Internacional kgm²/s
• CGS gcm²/s

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Momento Angular (L)

• Se relaciona con el hecho de que un objeto en
  rotación persiste en este tipo de movimiento. El
  momento angular produce una cierta estabilidad de
  giro en el eje de rotación. Por eso es fácil
  mantener el equilibrio en una bicicleta en
  movimiento,ya que al girar las ruedas se produce
  este fenómeno.

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GUÍA Nº 2, EJERCICIO Nº 9

• Un cuerpo de momento de inercia I gira con
  velocidad angular ?. Si se duplica la velocidad
  angular y se disminuye a la mitad su momento de
  inercia, entonces podemos decir que su momento
  angular
• A) se duplica.
• B) disminuye a la mitad.
• C) se mantiene.
• D) se triplica.
• E) se cuadruplica.

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Torque (?)

• Es la acción rotatoria que resulta de la
  aplicación de una fuerza perpendicular a cierta
  distancia del eje de rotación de un cuerpo.
• ?Fd
• El torque sirve para que un cuerpo inicie o
  modifique su rotación.

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Conservación del momento angular

• Cuando un cuerpo se encuentra girando, su
  momento angular permanece constante a no ser que
  sobre él actúe un torque externo que lo haga
  modificar su estado de rotación.
• Por lo tanto, si el torque externo es cero, el
  momento angular final (Lf) es igual al momento
  angular inicial (Li).

Iinicial ?inicial Ifinal ?final
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GUÍA Nº 2, EJERCICIO Nº 13

• Una rueda de bicicleta girando horizontalmente
  experimenta una variación en su velocidad
  angular. Esto significa que pudo variar
• I. su inercia rotacional.
• II. su momento angular.
• III. el torque neto sobre ella.
• Es (o son) verdadera(s)
• A) Sólo I
• B) Sólo II
• C) Sólo III
• D) Sólo I y II
• E) Sólo II y III

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GUÍA Nº 2, EJERCICIO Nº 7

• Al realizar un salto mortal, una gimnasta adopta
  la posición fetal. De acuerdo con lo anterior,
  podemos afirmar que
• A) al momento de inercia permanece constante.
• B) la velocidad angular desminuye a la mitad.
• C) el momento angular es constante.
• D) la velocidad angular permanece constante.
• E) el momento angular se duplica.

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Respuestas de la Guía 02
PREGUNTA ALTERNATIVA HABILIDAD
1 E Comprensión
2 B Comprensión
3 D Aplicación
4 A Comprensión
5 C Conocimiento
6 A Análisis
7 C Comprensión
8 A Análisis
9 C Análisis
10 A Análisis
11 A Comprensión
12 B Análisis
13 E Análisis
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SÍNTESIS DE LA CLASE
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QUÉ APRENDÍ?

• Inercia rotacional.
• Momento de inercia y su conservación.
• Comprensión y aplicación del momento angular.