UNIDAD V: MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Y MOVIMIENTO PLANETARIO
CAPÍTULO XII: MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.
DEFINICIÓN.
El movimiento circular uniforme se produce cuando la trayectoria que describe un cuerpo es una circunferencia, y además, el cuerpo se mueve siempre con una rapidez constante.
Se caracteriza por la repetición de la posición en intervalos iguales de tiempo, por lo que se denomina también, movimiento periódico.
La velocidad del cuerpo en cualquier punto de la trayectoria tiene una dirección tangencial a la misma, por lo tanto, es perpendicular al radio de la circunferencia.
La magnitud de la velocidad es constante, pero su dirección cambia, por lo tanto, el movimiento es acelerado; o sea la rapidez del movimiento circular es constante.
La aceleración tiene dirección radial y hacia el centro de la trayectoria, y es producida por una fuerza, la cual es responsable del movimiento circular, denominada fuerza centrípeta.
VARIABLES QUE DESCRIBEN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME.
VARIABLES LINEALES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR.
1. Distancia Recorrida (S)
Corresponde a longitud del arco recorrido por un cuerpo en un tiempo determinado, que describe un movimiento circular. La distancia máxima recorrida en un ciclo corresponde a la circunferencia que describe el cuerpo. La unidad SI para expresar la distancia recorrida es el metro (m).
La velocidad tangencial es la velocidad que tiene un cuerpo en cada punto de la trayectoria y a cada instante. Es constante en magnitud pero su dirección cambia, debido a que es tangente a la trayectoria en cada punto. La unidad SI para expresar la velocidad tangencial es m/s.
La aceleración se produce porque se da un cambio en la velocidad, cambia la dirección pero la magnitud se mantiene constante, debido a que un cuerpo cambia su posición en la trayectoria que describe en cada instante pero se mueve a la misma distancia siempre. Su dirección es radial hacia el centro del círculo.
La unidad SI para expresar la aceleración centrípeta es m/s2.
Es la fuerza que experimenta un cuerpo hacia su eje de rotación o centro de la trayectoria que describe cuando se realiza un movimiento circular. Esta fuerza es la que causa el movimiento circular. Su dirección es radial hacia el centro del círculo. La unidad SI para expresar la fuerza centrípeta es el newton (N).
VARIABLES ANGULARES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR.
5. Desplazamiento Angular (θ)
Corresponde al ángulo que describe un cuerpo que se mueve en forma circular, con respecto a un eje o punto de rotación. La unidad SI para expresa el desplazamiento angular es el Radián (rad).
Un radián es la medida de un ángulo con vértice en el centro de una circunferencia, el cual corresponde a un semiarco de longitud de la circunferencia: π rad=180°
6. Velocidad Angular (ω)
Corresponde al cambio de la posición angular con respecto al tiempo, es decir, el tiempo que requiere un cuerpo para recorre el arco que subtiende un ángulo. La unidad para expresar la velocidad angular es rad/s.
Periodo y Frecuencia.
El periodo ( T ) corresponde al tiempo requerido para que se lleve a cabo una vuelta completa, es decir, el tiempo que dura un cuerpo en completar una circunferencia. La unidad SI para expresar el periodo es el segundo (s). Por ejemplo:
· El Periodo de rotación de la Tierra es de 24 horas. · El Periodo de traslación de la Tierra es de 1 año (365 días) · El Periodo de la aguja segundera de un reloj es de 60 s. |
La frecuencia ( f ) es el número de veces que se repite el movimiento por unidad de tiempo. La unidad SI para expresar la frecuencia es el Hertz (Hz). Por ejemplo:
· Si un cuerpo da 3 vuelta en 1 s: Su frecuencia es de 3 vueltas por segundo, o 3 ciclos por segundo o simplemente 3 Hz. · Si un cuerpo da 50 vueltas en 1 s: Su frecuencia es de 50 vueltas por segundo, o 50 ciclos por segundo o simplemente 50 Hz. |
Cuanto más rápido gire un cuerpo, mayor será la frecuencia de revolución y menor será el periodo, es decir, si la frecuencia aumenta el periodo disminuye, y si la frecuencia disminuye el periodo aumenta. Entonces, el periodo y la frecuencia son inversamente proporcionales.
1. Cuando un auto pasa por una curva. Si la curva es plana, la fuerza centrípeta equivale a la fuerza de fricción estática entre las llantas y la carretera.
2. El recorrido de la Luna alrededor de la Tierra. La fuerza centrípeta corresponde a la fuerza gravitacional.
4. Un electrón que gira alrededor del núcleo. La fuerza centrípeta corresponde a la fuerza nuclear débil.)
5. Cuando un auto se mueve en una curva con peralte, la fuerza centrípeta equivale a la fuerza de fricción cinética.
Muy bueno su artículo le felicito excelente muy didácta
ResponderEliminardesde Venezuela. Mérida. Posada Filomena. Carretera TRasandina. Pueblo de Mucurubá. Miguel Angel.