Movimiento Circular

Alumna: Castro Villar Victoria AraceliGrado: 5° Seccion : ‘ D ’Curso: Fisica

Profesor:

El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.

Eje de giro: es la línea alrededor de la cual se realiza la rotación, este eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo, pero para cada instante de tiempo, es el eje de la rotación.

Arco angular: partiendo de un eje de giro, es el ángulo o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento angular. Su unidad es el radián.

Velocidad angular: es la variación de desplazamiento angular por unidad de tiempo

Aceleración angular: es la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo

Radián: El radián se define como el ángulo que limita un arco de circunferencia cuya longitud es igual al radio de la circunferencia.

Movimiento circular conceptos específicos:

Momento de inercia: es una cualidad de los cuerpos que resulta de multiplicar una porción de masa por la distancia que la separa al eje de giro.

Momento de fuerza: o par motor es la fuerza aplicada por la distancia al eje de giro.• Paralelismo movimiento lineal angular:• A pesar de las diferencias, hay ciertas similitudes entre el movimiento lineal y circular, que son

dignos de destacar, y que deja a las luces las similitudes en la estructura y un paralelismo en las magnitudes. Dado un eje de giro y la posición de una partícula en movimiento giratorio, para un instante t, dado, se tiene:

En dinámica del movimiento giratorio se tienen en cuenta además:

MovimientoLineal

Posición

Velocidad

Aceleración

Masa

Fuerza

Momento lineal

Angular

Arco

Velocidad angular

Aceleración angular

Momento de inercia

Momento de fuerza

Momento angular

Arco angular:

• o posición de ángulo es el arco de circunferencia, medido en radianes, que realiza un movimiento, lo señalaremos con la letra: .

• Si llamamos e al desplazamiento lineal, a lo largo de la circunferencia de radio r, tenemos que:

          .

•Velocidad angular: llamaremos velocidad angular a la variación del arco y definiéndose como: respecto al tiempo, la señalaremos con la letra ,

•Velocidad tangencial:

Es definida como la velocidad real del objeto que efectúa el movimiento circular, Si llamamos V a la velocidad tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio r, tenemos que:

            .

Periodo y frecuenciaEl periodo indica el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta a la circunferencia que recorre. Su fórmula principal es:

•La frecuencia es la inversa del periodo, es decir, las vueltas que da un móvil por unidad de tiempo, usualmente segundos. Se mide en hertz o s -1

Un movimiento circular uniformemente acelerado es aquél cuya aceleración a es constante.

Dada la aceleración angular podemos obtener el cambio de velocidad angular w -w0 entre los instantes t0 y t, mediante integración, o gráficamente.

Dada la velocidad angular w en función del tiempo, obtenemos el desplazamiento q -q0 del móvil entre los instantes t0 y t, gráficamente (área de un rectángulo + área de un triángulo), o integrando

Aceleración angularSe define la aceleración angular como la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo y la representaremos con la letra: y se calcula:

Si llamamos a a la aceleración lineal, a lo largo de la circunferencia de radio r, tenemos que:

Aceleración centrípetaLa aceleración centrípeta afecta a un móvil siempre que éste realiza un movimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. La fórmula para hallarla es:

Fuerza centrípeta• Dada la masa del móvil, y basándose en la segunda ley de Newton (F=ma) se puede

calcular la fuerza centrípeta a la que está sometido el móvil mediante la siguiente fórmula:

Aceleración centrífuga:

Es radial y dirigida hacia afuera, tal como se indica en la figura, su modulo es

ac=w 2r= w 2R·cos o

o La fuerza centrífuga surge al analizar el movimiento de un cuerpo desde un Sistema de Referencia No Inercial (acelerado) que describe un movimiento circular uniforme.

Fuerza centrífuga:

* VEAMOS ALGUNOS EJEMPLOS DE MOVIMIENTO CIRCULAR:

A) Si la masa del auto es de 1,5 kg. Cual es la magnitud de la fuerza central que lo mantiene en un circulo? L = 200 metros = 2 π r

despejamos la radio:

F = 3,01 Newton

Una patinadora de hielo de 55 kg se mueve a 4 m/seg.. Cuando agarra el extremo suelto de una cuerda, el extremo opuesto esta amarrado a un poste.Después se mueve en un circulo de 0,8 m de radio alrededor del poste.

a) Determine la fuerza ejercida por la cuerda sobre sus brazos.b) Compare esta fuerza con su peso.

Por (a):

T = 1100 NEWTON

Por (b):