Movimiento circular uniforme
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MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que el móvil se desplaza en una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante. Se consideran dos velocidades, la rapidez del desplazamiento del móvil y la rapidez con que varía el ángulo en el giro. Velocidad angular en movimiento circular uniforme La velocidad angular es la rapidez con la que varía el ángulo en el tiempo y se mide en radianes / segundos. (2 π [radianes] = 360°) Por lo tanto si el ángulo es de 360 grados (una vuelta) y se realiza por ejemplo en un segundo, la velocidad angular es: 2 π [rad / s]. Si se dan dos vueltas en 1 segundo la velocidad angular es 4 π [rad / s]. Si se da media vuelta en 2 segundos es 1/2 π [rad / s]. La velocidad angular se calcula como la variación del ángulo sobre la variación del
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MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que el móvil se desplaza en una
trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad
constante. Se consideran dos velocidades, la rapidez del desplazamiento del móvil
y la rapidez con que varía el ángulo en el giro.
Velocidad angular en movimiento circular uniforme
La velocidad angular es la rapidez con la que varía el ángulo en el tiempo y se
mide en radianes / segundos.
(2 π [radianes] = 360°)
Por lo tanto si el ángulo es de 360 grados (una vuelta) y se realiza por ejemplo en
un segundo, la velocidad angular es: 2 π [rad / s].
Si se dan dos vueltas en 1 segundo la velocidad angular es 4 π [rad / s].
Si se da media vuelta en 2 segundos es 1/2 π [rad / s].
La velocidad angular se calcula como la variación del ángulo sobre la variación del
tiempo.
Considerando que la frecuencia es la cantidad de vueltas sobre el tiempo, la
velocidad angular también se puede expresar como:
En MCU la velocidad angular es constante.
El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que el móvil se desplaza en una
trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad
constante. Se consideran dos velocidades, la rapidez del desplazamiento del móvil
y la rapidez con que varía el ángulo en el giro.
Velocidad tangencial en MCU
La velocidad tangencial es la velocidad del móvil (distancia que recorre en el
tiempo). Por lo tanto para distintos radios y a la misma velocidad angular,el móvil
se desplaza a distintas velocidades tangenciales. A mayor radio y a la misma
cantidad de vueltas por segundo, el móvil recorre una trayectoria mayor, porque el
perímetro de esa circunferencia es mayor y por lo tanto la velocidad tangencial
también es mayor. La velocidad tangencial se mide en unidades de espacio sobre
unidades de tiempo, por ejemplo [m/s], [km / h], etc. Se calcula como la distancia
recorrida en un período de tiempo.
Por ejemplo si se recorre todo el perímetro de una circunferencia de radio 5
metros en 1 segundo, la velocidad tangencial es:
Ecuación de la velocidad tangencial
La ecuación que se utiliza para calcular la velocidad tangencial se expresa como
la velocidad angular por el radio.
Para el ejemplo anterior la calculamos como:
En MCU la velocidad tangencial es constante (en módulo) para un mismo punto. A
mayor distancia del eje, la velocidad tangencial aumenta. Su dirección varía
continuamente, teniendo siempre la misma dirección que la recta tangente al
punto en donde se encuentre el móvil.
Posición respecto del tiempo en MCU
En mcu podemos conocer en que posición se encuentra el móvil luego de un
tiempo, calculando el ángulo que giró en ese intervalo. Una vez que tenemos el
ángulo restamos un número entero k (número de vueltas) multiplicado por 2 π
(ángulo de una vuelta) y obtenemos el ángulo en radianes en el que se encuentra
el móvil.
La ecuación para determinar la posición respecto del tiempo, utilizando la
velocidad angular, es similar a la de mru, pero en vez de distancias utilizamos los
ángulos.
Aceleración centrípeta en MCU
En MCU, la velocidad tangenciales constante en módulo durante todo el
movimiento. Sin embargo, es un vector que constantemente varía de dirección
(siempre sobre una recta tangente a la circunferencia en el punto en donde se
encuentre el móvil). Para producir la modificación de una velocidad aparece una
aceleración, pero debido a que no varía el módulo de la velocidad, el vector de
esta aceleración es perpendicular al vector de la velocidad.
La aceleración centrípeta se calcula como la velocidad tangencial al cuadrado
sobre el radio o cómo la velocidad angular por la velocidad tangencial:
