2. Integrantes
Angulo Barraza Ana Cristina
Herrera Zarate Luis Fernando
Martínez Martínez Viridiana
Ortiz Loaiza Martha Alicia
Rangel Cruz Martha Karina
4to “A” Vespertino
3.
4. Introducción
El movimiento circular esta presente en todo
lo que observamos y nos rodea; por
ejemplo, el movimiento descrito por las
ruedas del auto y la bicicleta, los discos de
música, el carrusel de la feria, la rotación
de la tierra, las hélices de un avión y
infinidad de aparatos como la
lavadora, licuadora y ventilador. Debido a
que estos movimientos son repetitivos, se les
denomina periódicos.
5. Introducción
El movimiento circular se efectúa
en dos dimensiones, ya que para
describirlo es suficiente con
manejar las coordenadas X y Y
,aunque generalmente se
expresan en función de las
coordenadas polares.
6.
7. Definición
El movimiento circular se produce
cuando una fuerza externa(fuera
del cuerpo),llamada
centrípeta, actúa en forma
perpendicular a la trayectoria que
describe el movimiento.
El eje de rotación se considera
origen del sistema de referencia y
siempre varían el sentido y la
dirección del vector de la
posición descrito, que tiene un
valor igual al radio de la
circunferencia, aunque su
magnitud aun permanece
constante.
8. Periodo y Frecuencia
Dos conceptos importantes del movimiento circular son el
periodo y la frecuencia .El periodo [p] es le tiempo que tarda
un cuerpo en dar una vuelta completa. Sus unidades son los
segundos(s).Por ejemplo, el periodo de rotación y traslación
de la tierra es de 24 horas y 365 días respectivamente. La
frecuencia[f] se define como el numero de vueltas completas
que efectúa un cuerpo en una unidad de tiempo. Sus
unidades son Hertz (Hz).Cuando un cuerpo presenta una
frecuencia de 1 Hz, significa que realiza una vuelta completa(
1 ciclo= 2π rad) en un segundo.
9. Desplazamiento angular y
radian.
El desplazamiento angular de un cuerpo
describe la cantidad de rotación. Se
representa por el ángulo formado al girar
el cuerpo del punto A al B.
Por su parte, el radian (rad) es una magnitud
geométrica, un numero sin unidades, es el
cociente entre dos longitudes, el arco (s) y el
radio (r).
La relación entre radianes y grados se
obtiene considerando que una vuelta
completa es igual a 360º
10. Velocidad Angular
La velocidad angular(w) se define como el desplazamiento angular
descrito en la unidad de tiempo. Es una magnitud vectorial con
unidades de [rad/s] y dirección perpendicular al plano del circulo
descrito. Se determina mediante la aplicación de la regla de la mano
derecha: los dedos cerrados indican la rotación de cuerpo y el pulgar
en posición extendida el sentido de ella. Una de sus características es
que cualquier punto, independientemente de la distancia a la que se
encuentre el eje de giro, tendrá la misma velocidad angular, tal como
sucede en los caballitos de cualquier hilera en el carrusel de la feria.
11. Ecuaciones de velocidad Angular
W Velocidad angular rad/s
θ Desplazamiento rad (radian)
angular(ángulo descrito)
T Tiempo s (segundo)
P Periodo s
f Frecuencia Hz (1/s), rev/s)
(Hertz)
12. Aceleración Angular
La aceleración angular (a) se define como la variación que
sufre la velocidad angular(w) en la unidad de tiempo: Es una
magnitud vectorial y sus unidades son los [rad/s2].Se imparte
aceleración angular, por ejemplo, cuando un corredor de
bicicleta recorre un camino con pendiente sin utilizar los frenos.
También, el funcionamiento de una pieza giratoria como el
cigüeñal del automóvil o en el rotor de un helicóptero
13. Velocidad Tangencial
La velocidad tangencial (v1) o lineal es la misma que se trato
en los movimientos rectilíneos uniforme y variado, pero con la
particularidad de que en el movimiento circular se presenta
en el extremo de la trayectoria que describe. Su característica
es que es un vector siempre perpendicular al vector posición
radio
14. Si se trata de un movimiento circular uniforme, el valor de la velocidad
tangencial no cambia; cuando cambia , el movimiento será circular
variado. Pero independientemente del movimiento circular del que se
trate, lo que siempre cambia es un sentido y dirección. Por ejemplo, en
los juegos pirotécnicos, por la velocidad tangencial los propulsores
hacen girar los artificios al tiempo que se queman. Cuanto mas alejado
del centro de rotación se encuentre el cuerpo, se moverá con mayor
velocidad tangencial, ya que debe recorrer una distancia mayor.
El valor de la velocidad tangencial nos da una idea
de la rapidez con la que gira un cuerpo y la
velocidad que llevaría si saliera disparado en línea
recta. Esto se aprovecha cuando se utiliza una onda
para lanzar un objeto
15. Aceleración tangencial
La aceleración tangencial o lineal es cuando se presenta un cambio
en la velocidad tangencial y varia constantemente la dirección y el
sentido; esto provoca el movimiento circular variado pero sin
embargo si el valor de este es cero el movimiento circular variado
pasara hacer movimiento circular uniforme
w/t (r) = a
Ecuaciones de aceleracion
tangencial
At= (a) (r)
at aceleracion
tangencial m/s2
a Aceleracion
angular
rad/ s2
r radio m
16. Aceleración centrípeta
La aceleración centrípeta siempre se perpendicular a la
.
velocidad tangencial, por lo que tiende a regresar al origen.
Pero ¿ que tienen en común la velocidad tangencial, velocidad
angular y la aceleración centrípeta? Bueno, primeramente se
escogen 2 puntos de la trayectoria circular, luego se calcula la
diferencia de vectores tangenciales pero como ambos tienen la
misma magnitud, solo se utiliza el símbolo vt.
17. Fuerza centrípeta
La fuerza debe actuar en la misma dirección que la velocidad, pero si
esta se quiere modificar se debe aplicar una fuerza con dirección
perpendicular ya esto se le llama “ fuerza centrípeta”
Ecuaciones de fuerza centrípeta:
fc fuerza centripetra N
(newton)
M masa kg
r radio m
vt Velocidad m/s
tangencial o lineal
ac aceleracion
centripeta o radial m/s 2
18. Fuerza centrípeta
La fuerza centrípeta esta presente cuando un patinador hacer
girar a su compañera en el hielo.
Cuando un automóvil, aparece una reacción en la carretera
sobre las ruedas de la fuerza centrípeta.
19. Fuerza centrifuga
Es una fuerza aparente que se presenta cuando un cuerpo gira.
Su sentido es hacia afuera. Es la que mantiene la tensión del
cable que permite hacer girar un cuerpo. Esta fuerza siempre
actúa sobre el cable, jamás sobre el cuerpo. Su tensión se
incrementa en la medida en que la velocidad de rotación
también aumenta.
La fuerza centrifuga se aplica en diversas actividades como:
Descremar leche
Separar sólidos suspendidos en líquidos
Secar ropa en la lavadora
En maquinas de centrifugado de laboratorios para separar los
elementos de compuestos.
