4. En un movimiento circular la fuerza centripeta es de 50 N; pero si la masa del cuerpo fuese el doble y la velocidad se duplicase y el radio de giro se redujera a la mitad, entonces el valor de la fuerza centripeta se incrementará en:​

Respuesta :

Explicación:

Para determinar cómo cambia la fuerza centrípeta con las nuevas condiciones, primero recordemos la fórmula de la fuerza centrípeta:

\[ F_c = \frac{mv^2}{r} \]

Donde:

- \( F_c \) es la fuerza centrípeta.

- \( m \) es la masa del cuerpo.

- \( v \) es la velocidad del cuerpo.

- \( r \) es el radio del giro.

Inicialmente, se tiene:

\[ F_c = 50 \, \text{N} \]

Ahora consideremos las nuevas condiciones:

1. La masa se duplica: \( m' = 2m \)

2. La velocidad se duplica: \( v' = 2v \)

3. El radio se reduce a la mitad: \( r' = \frac{r}{2} \)

La nueva fuerza centrípeta, \( F_c' \), se calcula con la fórmula original ajustada por los nuevos valores:

\[ F_c' = \frac{m' (v')^2}{r'} \]

Sustituyendo las nuevas condiciones:

\[ F_c' = \frac{(2m) (2v)^2}{\frac{r}{2}} \]

Simplifiquemos:

\[ F_c' = \frac{2m \cdot 4v^2}{\frac{r}{2}} \]

\[ F_c' = \frac{8mv^2}{\frac{r}{2}} \]

\[ F_c' = 8mv^2 \cdot \frac{2}{r} \]

\[ F_c' = \frac{16mv^2}{r} \]

Dado que la fuerza centrípeta inicial era \( F_c = \frac{mv^2}{r} \):

\[ F_c' = 16 \cdot F_c \]

Por lo tanto, la nueva fuerza centrípeta será 16 veces la fuerza centrípeta original. Si la fuerza centrípeta original era 50 N, entonces:

\[ F_c' = 16 \cdot 50 \, \text{N} = 800 \, \text{N} \]

Así que el valor de la fuerza centrípeta se incrementará en:

\[ 800 \, \text{N} - 50 \, \text{N} = 750 \, \text{N} \]

Por lo tanto, la fuerza centrípeta se incrementará en 750 N.

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