#13 Componentes tangencial y normal de la aceleración (teoria) | Curso de dinámica

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https://www.youtube.com/watch?v=47EKT0GwkIs

概要

TLDREl video explica el análisis del movimiento de una partícula considerando dos componentes de aceleración: tangencial y normal. La aceleración total se descompone en estos dos vectores. La componente tangencial es la derivada de la velocidad respecto al tiempo, mientras que la normal está definida como la velocidad al cuadrado sobre el radio de curvatura. Se utiliza un sistema de ejes tangencial y normal para ilustrar cómo se descomponen las fuerzas. En movimientos circulares, la aceleración tangencial es cero si la velocidad es constante. El radio de curvatura cambia con la trayectoria, afectando la aceleración normal. Finalmente, si tanto la velocidad como el radio de curvatura son constantes, la aceleración normal también lo será. Se sugiere practicar con ejercicios futuros para afianzar estos conceptos.

収穫

  • 🚀 La aceleración total se descompone en componentes tangencial y normal.
  • 📐 El eje tangencial está alineado con la dirección instantánea de la velocidad.
  • 🔵 El radio de curvatura influye en la aceleración normal.
  • 🌀 En movimiento circular, la velocidad es tangente a la trayectoria.
  • ⚖️ La aceleración tangencial es la derivada de la velocidad respecto al tiempo.
  • 🔄 La suma de las aceleraciones se hace vectorialmente, no algebraicamente.
  • 📏 Un sistema de ejes tangencial y normal ayuda a visualizar la descomposición.
  • 🔍 La aceleración normal se calcula como v² sobre el radio de curvatura.
  • 🛠️ Practicar ejercicios ayuda a entender mejor estos conceptos.
  • 💡 La dirección del movimiento cambia debido a la aceleración normal.

タイムライン

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    El video explica el movimiento de una partícula desde una perspectiva tangencial y normal. Presenta una fórmula donde la aceleración es la suma de la componente tangencial (derivada de la velocidad) y la componente normal (velocidad al cuadrado sobre el radio de curvatura). Se ilustra cómo la velocidad siempre es tangente al movimiento, y se introduce un sistema de ejes tangencial y normal para descomponer la aceleración en estas componentes. Se destaca que la aceleración total es la suma vectorial de las aceleraciones tangencial y normal.

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ビデオQ&A

  • ¿Cómo se calcula la aceleración tangencial?

    La aceleración tangencial se calcula como la derivada de la velocidad respecto al tiempo.

  • ¿Cómo se calcula la aceleración normal?

    La aceleración normal se calcula como la velocidad al cuadrado sobre el radio de curvatura.

  • ¿Qué ocurre con la aceleración tangencial si la velocidad es constante?

    Si la velocidad es constante, la aceleración tangencial es cero.

  • ¿Qué representa el radio de curvatura?

    El radio de curvatura representa el eje sobre el cual se lleva a cabo el movimiento, perpendicular a la velocidad.

  • ¿La aceleración normal cambia con el radio de curvatura?

    Sí, la aceleración normal cambia si el radio de curvatura cambia.

  • ¿Qué sistema de coordenadas se utiliza para analizar el movimiento?

    Se utiliza un sistema de coordenadas con un eje tangencial y otro normal.

  • ¿Qué se necesita para que la aceleración normal sea constante?

    La aceleración normal es constante si tanto la velocidad como el radio de curvatura son constantes.

  • ¿Cómo se describe el cambio de dirección en un movimiento circular?

    El cambio de dirección es resultado de la aceleración normal.

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    que también venidos en esta ocasión
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    vamos a continuar viendo lo que es el
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    movimiento de la partícula ahora a
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    partir de lo que es común agencial y
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    normal para esto tenemos esta ocasión
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    que es la principal donde la aceleración
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    va a ser igual a la derivada de la
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    velocidad en su componente tangencial
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    más la velocidad al cuadrado sobre el
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    radio de curvatura en su componente
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    normal voy a explicar a qué me refiero
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    con esto no específicamente si nosotros
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    tenemos el movimiento vamos a
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    describirlo ya no de manera rectilínea
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    sino en un movimiento bueno en este caso
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    sería circular o semi circular no
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    sabemos que la velocidad siempre es
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    tangente el movimiento en el movimiento
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    rectilíneo es directamente sobre la
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    trayectoria pero aquí el movimiento como
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    es circular vamos a tener nuestra
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    velocidad tangente así de esta manera si
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    en este punto pero por ejemplo si lo voy
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    a ver desde este punto aquí va a ir así
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    y así sucesivamente en cada punto de la
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    trayectoria de la velocidad va a ser
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    diferente va a existir una tasa de
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    cambio en la velocidad
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    [Música]
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    para referenciar me en esto yo voy a
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    crear un eje que voy a llamar a uno
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    transversal y a 1 y a otro normal para
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    esto aquí lo voy a dibujar mi eje así
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    sobre la velocidad
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    y así a este le voy a llamar egipto
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    agencial y a éste lo voy a llamar eje
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    normal
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    la aceleración que se encuentra aquí en
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    esta fórmula la vamos a tener
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    más o menos siempre vas a estar así si
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    esta va a ser nuestra aceleración la
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    aceleración total
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    pero no siempre se puede calcular la
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    aceleración así como la tenemos sino que
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    la vamos a descomponer en sus
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    componentes tangencial y normal por lo
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    tanto la aceleración que va a existir
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    acá le vamos a llamar aceleración
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    tangencial y la aceleración que va a
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    existir acá le vamos a llamar
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    aceleración normal obviamente la suma de
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    estas aceleraciones nos van a dar la
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    aceleración total que es esto entonces
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    si ustedes se fijan aquí en este dibujo
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    a partir de esta fórmula podemos obtener
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    simplemente la aceleración normal la
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    aceleración normal va a estar definida
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    por mi velocidad al cuadrado sobre el
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    radio de curvatura o sea si yo quiero
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    obtener la aceleración que existe aquí
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    esta aceleración normal va a ser
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    simplemente velocidad al cuadrado sobre
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    el radio curvatura y si yo quiero
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    obtener mi aceleración tangencial que
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    está sobre la velocidad simplemente
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    sería mi aceleración tangencial va a ser
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    igual a mi derivada de la velocidad
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    respecto al tiempo y así es como yo
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    tendría las dos aceleraciones
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    la suma de estas dos aceleraciones me
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    van a dar la aceleración total entonces
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    esta suma no es una suma algebraica no
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    sino que es una suma de vectores para
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    esto hay que tomar en cuenta a qué nos
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    referimos con radio de curvatura porque
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    ya sabemos que es la aceleración normal
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    tangencial aquí está en el dibujo la
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    aceleración total ya sabemos que es si
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    la velocidad obviamente pero no sabemos
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    qué es todavía el radio de curvatura a
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    qué nos vamos a referir con esto si en
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    una trayectoria vamos a suponer de nuevo
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    igual así circular el mar boya en vez de
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    hacerla así constante la voy a hacer que
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    varía un poco por ejemplo esto si yo voy
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    a tomar por ejemplo vamos a suponer que
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    el movimiento viene en esta dirección
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    voy a dibujar dos vectores de velocidad
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    por ejemplo en este punto aquí
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    el mejor velocidad
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    que sería tangente a la trayectoria aquí
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    es tangente de la trayectoria igual
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    acabo de dibujar otro evento de
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    velocidad
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    que de nuevo están gente a la
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    trayectoria en ese punto
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    que podemos notar aquí bueno el radio de
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    curvatura no viene siendo más que si por
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    ejemplo este que esta gente aquí si yo
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    dibujar aquí un círculo un círculo a
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    través de ésta
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    que esté tangente a esta trayectoria
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    nuestro radio de curvatura vendría
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    siendo este radio si éste vendría sino
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    nuestra red de curvatura que sería
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    perpendicular a la velocidad y
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    obtendríamos el red de curvatura que es
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    digamos
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    el eje sobre el cual se está llevando a
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    cabo el movimiento pero este radio de
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    curvatura en esta trayectoria siempre
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    cambia porque un instante después ya no
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    será igual sino que tal vez estaría más
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    alejado o más cerca porque en este lugar
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    por ejemplo que lo puse más adelante
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    aquí el círculo si se dan cuenta es
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    tiene una abertura mayor entonces a lo
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    mejor aquí el círculo es más grande no
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    bueno está un poco seco pero aquí en el
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    red o curvatura va a ser mayor sí y
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    entonces el real por otro siempre va a
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    depender de el lugar en el que se esté
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    moviendo así que bueno aquí sería este
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    bueno aquí yo le puse radio radio porque
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    es de círculo pero viene siendo radio de
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    curvatura que sería esto
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    ésta sea su definición espero se
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    entienda me estoy dando a explicar bien
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    así que ya no tendríamos problema con lo
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    que es el radio de curvatura porque eso
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    sería ahora podemos tener este tipo de
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    movimiento como lo están viendo aquí que
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    es este un movimiento más errante sí con
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    curvas diferentes curvas pero también
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    podemos tener un movimiento
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    perfectamente circular o sea podemos
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    tener un movimiento que se esté llevando
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    a cabo en este círculo
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    en un círculo así por ejemplo si yo
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    tengo aquí director velocidad
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    aquí tendría
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    este otro y aquí sería mi radio y el
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    radio si se dan cuenta es constante
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    no importa cuántas vueltas esté dando el
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    radio siempre va a ser el mismo
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    entonces que podemos determinar aquí
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    por ejemplo mi velocidad y mi velocidad
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    es constante
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    voy a notarlo
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    si mi velocidad
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    es igual a constante
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    en este círculo
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    qué va a pasar con la aceleración
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    tangencial la aceleración tangencial va
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    a ser igual a cero
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    porque va a ser cero bueno porque esta
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    aceleración tangencial va con el vector
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    velocidad entonces es como si en el
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    movimiento rectilíneo éste no tuviéramos
  • 00:07:33
    aceleración y nuestra velocidad fuera
  • 00:07:34
    constante quiere decir que la
  • 00:07:36
    aceleración es igual a cero porque no
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    hay aceleración entonces es igual aquí
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    cuando cuando mi velocidad es constante
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    quiere decir que mi aceleración
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    tangencial es cero pero eso no quiere
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    decir que no exista aceleración normal
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    aceleración normal si vamos a tener
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    vamos a tener aquí una aceleración
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    normal
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    aquí aceleración normal esa aceleración
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    si va a existir porque porque esa de
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    hecho si la van a poder calcular con la
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    velocidad del cuadrado sobre el radio de
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    curvatura entonces de hecho si mi
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    velocidad es constante y mi radio de
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    curvatura también es constante mi
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    aceleración normal obviamente siempre va
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    a ser la misma entonces podemos decir
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    nosotros que si nuestra velocidad es
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    constante y nuestro radio de curvatura
  • 00:08:30
    es igual constante
  • 00:08:33
    por obvias razones aquí nuestra
  • 00:08:36
    aceleración normal también va a ser
  • 00:08:40
    constante sí y bueno este con esto
  • 00:08:44
    de hecho analizándolo podemos ver que
  • 00:08:47
    nuestra aceleración tangencial si nos va
  • 00:08:50
    a dar lo que es el cambio numérico de la
  • 00:08:53
    velocidad o sea si existe una mayor
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    aceleración tangencial la velocidad va a
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    ir aumentando proporcionalmente así que
  • 00:09:00
    la aceleración nos va a determinar el
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    cambio este numérico de lo que es la
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    velocidad
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    y la aceleración tangencial nos va a dar
  • 00:09:09
    un cambio en lo que es la dirección creo
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    que esto es de lo más importante
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    solamente tenemos tener en cuenta esta
  • 00:09:17
    esta fórmula de la aceleración para
  • 00:09:19
    obtener y que podemos obtener la
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    aceleración individualmente tanto
  • 00:09:25
    tangencial como normal
  • 00:09:27
    a través de estas ecuaciones así que
  • 00:09:31
    para que queden claros estas ecuaciones
  • 00:09:33
    vamos a seguir haciendo ejercicios en
  • 00:09:35
    los siguientes vídeos para tratar de
  • 00:09:37
    abarcar todo igual ahí por si algo pase
  • 00:09:40
    por alto para abarcarlo no y bueno eso
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    sería todo nos vemos en los siguientes
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    vídeos
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