El movimiento circular (MC) es aquel que realiza un cuerpo en una trayectoria circular o curvilínea.
Hay cantidades importantes que se deben considerar al realizar este movimiento, cuya orientación de velocidad es angular. Estos son el período y la frecuencia.
El período, que se mide en segundos, es el lapso de tiempo. La frecuencia, que se mide en hercios, es su continuidad, es decir, determina cuántas veces se produce la rotación.
Ejemplo: Un automóvil puede tardar x segundos (período) en rodear una rotonda, lo que puede hacer una o más veces (frecuencia).
Movimiento circular uniforme
El movimiento circular uniforme (MCU) ocurre cuando un cuerpo describe una trayectoria curvilínea con velocidad constante.
Por ejemplo, las aspas del ventilador, las aspas de la licuadora, la noria del parque de diversiones y las ruedas de los automóviles.
Movimiento circular uniformemente variado
El movimiento circular uniformemente variado (MCUV) también describe una trayectoria curvilínea, sin embargo su la velocidad varía durante el curso.
Por lo tanto, el movimiento circular acelerado es aquel en el que un objeto sale del reposo y comienza a moverse.
Fórmulas de movimiento circular
A diferencia de los movimientos lineales, el movimiento circular adopta otro tipo de magnitud, llamado magnitudes angulares, donde las medidas están en radianes, a saber:
Fuerza centrípeta
LA fuerza centrípeta está presente en movimientos circulares, siendo calculado utilizando la fórmula de la Segunda Ley de Newton (Principio de dinámica):
Dónde,
FC: fuerza centrípeta (N)
metro: masa (kg)
LaC: aceleración centrípeta (m / s2)
aceleración centrípeta
LA aceleración centrípeta ocurre en cuerpos que siguen una trayectoria circular o curvilínea, siendo calculada por la siguiente expresión:
Dónde,
LAC: aceleración centrípeta (m / s2)
v: velocidad (m / s)
r: radio de trayectoria circular (m)
Posición angular
Representada por la letra griega phi (φ), la posición angular describe el arco de una parte de la trayectoria indicada por un cierto ángulo.
φ = S / r
Dónde,
φ: posición angular (rad)
s: posición (m)
r: radio del círculo (m)
Desplazamiento angular
Representado por Δφ (delta phi), el desplazamiento angular define la posición angular final y la posición angular inicial de la trayectoria.
Δφ = ΔS / r
Dónde,
Δφ: desplazamiento angular (rad)
S: diferencia entre la posición final y la posición inicial (m)
r: radio del círculo (m).
Velocidad angular media
LA velocidad angular, representada por la letra griega omega (ω), indica el desplazamiento angular por el intervalo de tiempo del movimiento en la trayectoria.
ωmetro = Δφ / Δt
Dónde,
ωmetro: velocidad angular media (rad / s)
Δφ: desplazamiento angular (rad)
t. intervalo (s) de tiempo de movimiento
Cabe señalar que la velocidad tangencial es perpendicular a la aceleración que, en este caso, es centrípeta. Esto se debe a que siempre apunta al centro de la trayectoria y no es nulo.
Aceleración angular promedio
Representada por la letra griega alfa (α), la aceleración angular determina el desplazamiento angular durante el intervalo de tiempo de la trayectoria.
α = ω / Δt
Dónde,
α: aceleración angular media (rad / seg2)
ω: velocidad angular media (rad / s)
t: intervalo (s) de tiempo de trayectoria
vea también: Fórmulas cinemáticas
Ejercicios de movimiento circular
1. (PUC-SP) A Lucas se le presentó un ventilador que, 20 segundos después de encenderse, alcanza una frecuencia de 300 rpm en un movimiento uniformemente acelerado.
El espíritu científico de Lucas le hizo preguntarse cuál sería la cantidad de vueltas que darían las aspas del ventilador durante ese período de tiempo. Usando su conocimiento de la física, encontró
a) 300 vueltas
b) 900 vueltas
c) 18000 vueltas
d) 50 vueltas
e) 6000 vueltas
Alternativa correcta: d) 50 vueltas.
vea también: Fórmulas de física
2. (UFRS) Un cuerpo en movimiento circular uniforme completa 20 vueltas en 10 segundos. El período (en s) y la frecuencia (en s-1) del movimiento son, respectivamente:
a) 0,50 y 2,0
b) 2,0 y 0,50
c) 0.50 y 5.0
d) 10 y 20
e) 20 y 2.0
Alternativa correcta: a) 0.50 y 2.0.
Si tiene más preguntas, consulte elEjercicios de movimiento circular uniforme.
3. (Unifesp) Padre e hijo andan en bicicleta y caminan uno al lado del otro a la misma velocidad. Se sabe que el diámetro de las ruedas de la bicicleta del padre es el doble del diámetro de las ruedas de la bicicleta del hijo.
Se puede decir que las ruedas de la bicicleta del padre giran con
a) la mitad de la frecuencia y la velocidad angular con la que giran las ruedas de la bicicleta del niño.
b) la misma frecuencia y velocidad angular con la que giran las ruedas de la bicicleta del niño.
c) el doble de la frecuencia y la velocidad angular con la que giran las ruedas de la bicicleta del niño.
d) la misma frecuencia que las ruedas de la bicicleta del niño, pero con la mitad de la velocidad angular.
e) la misma frecuencia que las ruedas de la bicicleta del niño, pero con el doble de velocidad angular.
Alternativa correcta: a) la mitad de la frecuencia y velocidad angular con la que giran las ruedas de la bicicleta del niño.
Leer tambien:
- Movimiento uniforme
- Movimiento rectilíneo uniforme
- Cantidad de movimiento
