2. Definición
En cinemática, el movimiento
circular (llamado
también movimiento
circunferencial) es el que se basa
en un eje de giro y radio constante,
por lo cual la trayectoria es
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.
3. Conceptos
En los movimientos circulares 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.
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.
4. 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:
5. Velocidad angular y tangencial: Velocidad angular es la variación del arco respecto
al tiempo, se lo representa con la letra W , se define como:
Velocidad tangencial de la partícula es la velocidad del objeto en un instante de
tiempo. Puede calcularse a partir de la velocidad angular. Si vt es la velocidad
tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio R, se tiene que:
Aceleración angular: La aceleración angular es la variación de la velocidad
angular por unidad de tiempo y se la representa con la letra: y se la calcula:
Si at es la aceleración tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio R, se tiene
que:
6. Período y frecuencia
El período indica el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta a la circunferencia
que recorre. Se define como:
La frecuencia es la inversa del periodo, es decir, las vueltas que da un móvil por
unidad de tiempo. Se mide en hercios o s-1
Aceleración y fuerza centrípeta
La aceleración centrípeta o aceleración normal afecta a un móvil siempre que éste
realiza un movimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. Se define como:
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 se
puede calcular la fuerza centrípeta a la que está sometido el móvil mediante la
siguiente relación:
