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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. |
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== Conceptos == |
== Conceptos == |
Revisión del 21:55 5 ago 2009
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.
Conceptos
En el movimiento circular hay que tener en cuenta algunos conceptos específicos para este tipo de movimiento:
- 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 (geometría): 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
En dinámica del movimiento giratorio se tienen en cuenta además:
- 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
lineal | angular |
---|---|
Posición | Arco |
Velocidad | Velocidad angular |
Aceleración | Aceleración angular |
Masa | Momento de inercia |
Fuerza | Momento de fuerza |
Momento lineal | Momento 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:
Arco
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 espacio recorrido, a lo largo de la circunferencia de radio R, tenemos que: {{ecuación| .
Velocidad angular y velocidad tangencial
Velocidad angular: llamaremos velocidad angular a la variación del arco respecto al tiempo, la señalaremos con la letra , y definiéndose como:
La velocidad tangencial de la partícula que es la velocidad real del objeto que efectúa el movimiento circular, puede calcularse a partir dela velocidad angular. Si llamamos vt a la velocidad tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio R, tenemos que:
.
Aceleración angular
Se 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 at a la aceleración tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio R, tenemos que:
Período y frecuencia
El período 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 hercios o
Aceleración y fuerza centrípetas
La aceleración centrípeta o aceleración normal afecta a un móvil siempre que éste realiza un movimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. La fórmula para hallarla es:
La fuerza centrípeta es la fuerza que produce en la partícula la aceleración 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: