Question

un piloto describe una trayectoria circular de radio R en un plano vertical con una rapidez constante v. el piloto tiene una masa m y lleva una báscula en el asiento;a) ¿Cuánto marcara la báscula en los puntos más alto y más bajo de la trayectoria?b) ¿Qué velocidad deberá llevar el piloto para que la báscula marque cero en el punto más alto?c) ¿Qué trayectoria deberá llevar el piloto, y en qué posición, para experimentar ingravidez

Answer 1

Entre la reacción del asiento y el peso del cuerpo proveen la fuerza centrípeta.

a) En la parte más alta: m g - T = m ac; T = m (g - V²/R)

En la parte más baja: T - m g = m ac; T = m (g + V²/R)

b) Para que la báscula marque 0 deberá ser T = 0

Nos queda g - V²/R = 0; luego V = √(R g)

c) Cualquier trayectoria curva en un plano preferentemente vertical en la parte más alta deberá ser ac = g. La aceleración centrípeta depende de la velocidad y de la curvatura de la curva en el punto alto.

Otro caso es el de los astronautas que orbitan la Tierra. La aceleración centrípeta es constantemente igual a la gravedad a la altura de la órbita.
Las trayectorias en este caso son elípticas. (de muy pequeña excentricidad; son muy parecidas a una circunferencia)

Saludos Herminio