Proyecto PMME Física General 1 – Curso 2007

Proyecto PMME

Física General 1 – Curso 2007

RUEDA GIGANTEAutores:

Dahiana Almeida

Rebeca Suárez

Florencia Arbío

Instituto de Física - Facultad de Ingeniería

Universidad de la República

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Presentación del problema planteado.

Diagramas.

Diagramas con fuerzas.

Planteo de las ecuaciones.

Resolución de ejercicio.

Conclusión final y recomendaciones.

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OBJETIVOS:

Realizar diagramas de fuerzas.

Plantear ecuaciones usando referenciales inerciales y la segunda Ley de Newton.

Resolver el ejercicio.

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Supongamos una rueda gigante girando con v=cte en sentido antihorario.

V= cte

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Supongamos ahora un pasajero sobre el cual actúan las siguientes fuerzas.

Su peso: P = m.g

m.g

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Supongamos ahora un pasajero sobre el cual actúan las siguientes fuerzas.

Una fuerza a la cual llamaremos Fy que es ejercida por el banco

P= m.g

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Supongamos ahora un pasajero sobre el cual actúan las siguientes fuerzas.

Fy

P= m.g

Una fuerza a la cual llamaremos Fx que es ejercida por el respaldo

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Supongamos ahora un pasajero sobre el cual actúan las siguientes fuerzas.

FyP= m.g

Fx

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Ahora realizaremos el diagrama aplicando todas las fuerzas que actúan mientas la rueda gigante gira.

Teniendo en cuenta que la rueda gigante tendrá una aceleración radial (ar) que es la que la hace girar cuya dirección es siempre hacia el centro.

Y que la

at = 0

ya que la

ctev

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Ahora realizaremos el diagrama aplicando todas las fuerzas que actúan mientras la rueda gigante gira.

Fy

m.ar

Fx

m.g

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Según la 2da. Ley de Newton cada cuerpo acelerado debe tener una fuerza que actúa sobre él, por lo cual diremos que sobre nuestra rueda gigante actúa una fuerza:

maF

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Plantearemos ahora las ecuaciones:

Suponiendo un sistema de ejes:

i

j

Fy

m.ar

Fx

m.g

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El diagrama de cuerpo libre quedaría así:

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Ecuación según :

masenFxi ˆ

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Ecuación según :

masenFxi ˆ

00

00

00

Fxsen

Fxsen

Fxsen

No se requiere cinturón de seguridad

Si requiere cinturón de seguridad

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Ecuación según :

mgFymaj cosˆ

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Ecuación según :

cosˆ mamgFyj Fy > 0

Caso extremo: =

Cos = -1 sólo si:

ar < g

Cuando ar >g se necesita un cinturón de seguridad que sostenga a la persona en la posición vertical.

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A continuación presentaremos 8

posiciones diferentes del móvil durante el recorrido

ar > g

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Fy

m.ar

m.g

Posición 0:

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Fym.ar

m.g

Posición :4

Fx

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m.ar

m.g

Posición :2

Fx

Fy

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m.ar m.g

Posición :4

3

Fx

Fcy

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Fc

m.ar

m.g

Posición :

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Fcym.arm.g

Posición :4

5

Fx Fc

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Fy

m.ar

m.g

Posición :2

3

Fx Fc

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Fy

m.ar

m.g

Posición :4

7

Fx Fc