MOVIMIENTO CIRCULAR
MOVIMIENTO CIRCULAR
• EL MOVIMIENTO CIRCULAR ES TAMBIEN UN MOVIMIENTO EN
DOS DIMENSIONES Y POR LO TANTO PUEDE SER DESCRITO
EN FUNCIÓN DE SUS COMPONENTES RECTANGULARES COMO
EL MOVIMIENTO PARABÓLICO, SIN EMBARGO ES
CONVENIENTE DESCRIBIR EL MOVIMIENTO EN FUNCIÓN DE
SUS MAGNITUDES ANGULARES.
• A CONTINUACIÓN DEFINIREMOS LOS CONCEPTOS
RELACIONADOS CON EL TEMA .
DESPLAZAMIENTO ANGULAR ( θ )
• EL ÁNGULO EN QUE GIRA EL VECTOR DE
POSICIÓN DE UN OBJETO QUE SE MUEVE
CON UN MOVIMIENTO CIRCULAR
EL DESPLAZAMIENTO ANGULAR SE
PUEDE MEDIR EN:
• GRADOS SEXAGESIMALES : °
• REVOLUCIONES: REV
• RADIANES: RAD
DEFINICIÓN DE RADIAN
• SE DEFINE COMO EL ÁNGULO CENTRAL QUE
SUBTIENDE UN ARCO DE IGUAL LOGITUD QUE
EL RADIO DE LA CIRCUNFERENCIA
• 1RAD = 57.3°
VELOCIDAD ANGULAR ( ω )
• INDICA QUE TAN RÁPIDAMENTE GIRA EL VECTOR DE
POSICIÓN DE UN OBJETO QUE SE MUEVE CON
MOVIMIENTO CIRCULAR.
• VEL. ANGULAR MEDIA .- SE DEFINE COMO EL
COSIENTE ENTRE EL DESPLAZAMIENTO ANGULAR Y
EL TIEMPO EN QUE TARDA EL RECORRIDO
• ω = ∆θ/ ∆t , SI to = 0 Y θo = 0 ENTONCES QUEDA:
ω = θ/ t
UNIDADES DE VEL. ANGULAR (ω )
•RAD /SEG
MOVIMIENTO CIRCULAR
UNIFORME (MCU)
• LA VELOCIDAD ANGULAR MEDIA ES
CONSTANTE CUANDO RECORRE ÁNGULOS
IGUALES EN TIEMPOS IGUALES. EJEMPLO:
VELOCIDAD TANGENCIAL (LINEAL)
• CUANDO UNA PARTÍCULA DESCRIBE UN
MOVIMIENTO CIRCULAR TENDRÁ EN CADA
PUNTO UNA VELOCIDAD LINEAL TANGENCIAL
• CUANDO UN CUERPO DESCRIBE UNA
TRAYECTORIA CIRCULAR Y SU VELOCIDAD
TANGENCIAL CAMBIA SOLAMENTE EN
DIRECCIÓN SE DICE QUE DESCRIBE UN
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)
EXISTE UNA RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD
LINEAL Y LA VELOCIDAD ANGULAR
• Cuando una rueda gira, un punto en el borde
de la rueda recorre la longitud de arco s (en
metros, por ejm.). Esta longitud de arco está
en relación con el ángulo subtendido θ, por
definición de ángulo:
• θ = s /r
• s=θ r
RELACIÓN ENTRE LA VELOCIDAD LINEAL Y LA
VELOCIDAD ANGULAR
• 1) s = θ r.
• 2) ω = θ / t
• 3) v = s / t
• Se pueden combinar para encontrar una relación entre la
velocidad angular ω y la velocidad lineal v.
• Al sustituir 1 en 3 tenemos:
• v= θr pero θ/t = ω entonces finalmente queda:
t
v=ω r
ECUACIÓN DE VEL. LINEAL O
TANGENCIAL
•v = ω r
ESTA FÓRMULA SOLO ES VÁLIDA CUANDO
ω ESTE DADA EN RADIANES
• UNIDADES: m/s
FRECUENCIA Y PERIODO
• FRECUENCIA ( f ) .- ES EL NÚMERO DE
VUELTAS COMPLETAS O REVOLUCIONES QUE
EL OBJETO REALIZA POR UNIDAD TIEMPO.
• f = n/ t
• UNIDADES: rps , rpm,
• 1 HERTZ = 1 rps = seg-1
PERIODO ( P )
• ES EL TIEMPO EN QUE TARDA EN EFECTUAR
UNA VUELTA COMPLETA O REVOLUCIÓN.
• (INVERSO DE LA FRECUENCIA)
• P= t/n
• UNIDADES : SEGUNDOS
VELOCIDAD ANGULAR ( ω ) CUANDO
SE CONOCE LA FRECUENCIA
• SI UNA VUELTA COMPLETA EQUIVALE A 360°Y
ESO ES IGUAL A 2π RAD ENTONCES SE
SUSTITUYE EN LA ECUACIÓN DE ( ω )
• θ= 2πn rad = 360°
• ω = θ/ t ω = 2πn rad
t seg
• PERO n/t = f
• ω = 2πf UNIDADES rad/s
VELOCIDAD ANGULAR ( ω ) CUANDO
SE CONOCE EL PERIODO
• ω = 2π
P
PROBLEMAS
• UN DISCO DE 20CM DE DIÁMETRO GIRA CON
UN (MCU) A 150 RPM. CALCULAR:
• A)FRECUENCIA
• B)VELOCIDAD ANGULAR
• C)VEL. LINEAL A 5 CM DEL CENTRO DEL
DISCO
• D) VEL. LINEAL EN LA PERIFERIA DEL DISCO
ACELERACIÓN ANGULAR MEDIA( α )
• ES EL CAMBIO DE VELOCIDAD ANGULAR
DIVIDIDO ENTRE EL INTERVALO DE TIEMPO
QUE TARDA EN EFECTUARSE ESE CAMBIO.
• α = ωf - ωo
t
UNIDADES: RAD/SEG2
ACELERACIÓN CENTRÍPETA ( a )
La aceleración hacia el centro, que se necesita
para mantener un objeto moviéndose en un
círculo, se llama su aceleración centrípeta
PROBLEMAS
• UN OBJETO UNIDO AL EXTRMO DE UNA
CUERDA DE 60 CM DE LARGO GIRA 10
REVOLUCIONES EN 10 SEG CON RAPIDEZ
CONSTANTE , CALCULA:
• A) VEL. ANGULAR ( RAD /S)
• B) VEL. LINEAL DEL OBJETO
• C) ACELERACIÓN CENTRÍPETA.

Movimiento circular

  • 1.
  • 2.
    MOVIMIENTO CIRCULAR • ELMOVIMIENTO CIRCULAR ES TAMBIEN UN MOVIMIENTO EN DOS DIMENSIONES Y POR LO TANTO PUEDE SER DESCRITO EN FUNCIÓN DE SUS COMPONENTES RECTANGULARES COMO EL MOVIMIENTO PARABÓLICO, SIN EMBARGO ES CONVENIENTE DESCRIBIR EL MOVIMIENTO EN FUNCIÓN DE SUS MAGNITUDES ANGULARES. • A CONTINUACIÓN DEFINIREMOS LOS CONCEPTOS RELACIONADOS CON EL TEMA .
  • 3.
    DESPLAZAMIENTO ANGULAR (θ ) • EL ÁNGULO EN QUE GIRA EL VECTOR DE POSICIÓN DE UN OBJETO QUE SE MUEVE CON UN MOVIMIENTO CIRCULAR
  • 4.
    EL DESPLAZAMIENTO ANGULARSE PUEDE MEDIR EN: • GRADOS SEXAGESIMALES : ° • REVOLUCIONES: REV • RADIANES: RAD
  • 5.
    DEFINICIÓN DE RADIAN •SE DEFINE COMO EL ÁNGULO CENTRAL QUE SUBTIENDE UN ARCO DE IGUAL LOGITUD QUE EL RADIO DE LA CIRCUNFERENCIA • 1RAD = 57.3°
  • 6.
    VELOCIDAD ANGULAR (ω ) • INDICA QUE TAN RÁPIDAMENTE GIRA EL VECTOR DE POSICIÓN DE UN OBJETO QUE SE MUEVE CON MOVIMIENTO CIRCULAR. • VEL. ANGULAR MEDIA .- SE DEFINE COMO EL COSIENTE ENTRE EL DESPLAZAMIENTO ANGULAR Y EL TIEMPO EN QUE TARDA EL RECORRIDO • ω = ∆θ/ ∆t , SI to = 0 Y θo = 0 ENTONCES QUEDA: ω = θ/ t
  • 7.
    UNIDADES DE VEL.ANGULAR (ω ) •RAD /SEG
  • 8.
    MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU) •LA VELOCIDAD ANGULAR MEDIA ES CONSTANTE CUANDO RECORRE ÁNGULOS IGUALES EN TIEMPOS IGUALES. EJEMPLO:
  • 9.
    VELOCIDAD TANGENCIAL (LINEAL) •CUANDO UNA PARTÍCULA DESCRIBE UN MOVIMIENTO CIRCULAR TENDRÁ EN CADA PUNTO UNA VELOCIDAD LINEAL TANGENCIAL
  • 10.
    • CUANDO UNCUERPO DESCRIBE UNA TRAYECTORIA CIRCULAR Y SU VELOCIDAD TANGENCIAL CAMBIA SOLAMENTE EN DIRECCIÓN SE DICE QUE DESCRIBE UN MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)
  • 11.
    EXISTE UNA RELACIÓNENTRE LA VELOCIDAD LINEAL Y LA VELOCIDAD ANGULAR • Cuando una rueda gira, un punto en el borde de la rueda recorre la longitud de arco s (en metros, por ejm.). Esta longitud de arco está en relación con el ángulo subtendido θ, por definición de ángulo: • θ = s /r • s=θ r
  • 12.
    RELACIÓN ENTRE LAVELOCIDAD LINEAL Y LA VELOCIDAD ANGULAR • 1) s = θ r. • 2) ω = θ / t • 3) v = s / t • Se pueden combinar para encontrar una relación entre la velocidad angular ω y la velocidad lineal v. • Al sustituir 1 en 3 tenemos: • v= θr pero θ/t = ω entonces finalmente queda: t v=ω r
  • 13.
    ECUACIÓN DE VEL.LINEAL O TANGENCIAL •v = ω r ESTA FÓRMULA SOLO ES VÁLIDA CUANDO ω ESTE DADA EN RADIANES • UNIDADES: m/s
  • 14.
    FRECUENCIA Y PERIODO •FRECUENCIA ( f ) .- ES EL NÚMERO DE VUELTAS COMPLETAS O REVOLUCIONES QUE EL OBJETO REALIZA POR UNIDAD TIEMPO. • f = n/ t • UNIDADES: rps , rpm, • 1 HERTZ = 1 rps = seg-1
  • 15.
    PERIODO ( P) • ES EL TIEMPO EN QUE TARDA EN EFECTUAR UNA VUELTA COMPLETA O REVOLUCIÓN. • (INVERSO DE LA FRECUENCIA) • P= t/n • UNIDADES : SEGUNDOS
  • 16.
    VELOCIDAD ANGULAR (ω ) CUANDO SE CONOCE LA FRECUENCIA • SI UNA VUELTA COMPLETA EQUIVALE A 360°Y ESO ES IGUAL A 2π RAD ENTONCES SE SUSTITUYE EN LA ECUACIÓN DE ( ω ) • θ= 2πn rad = 360° • ω = θ/ t ω = 2πn rad t seg • PERO n/t = f • ω = 2πf UNIDADES rad/s
  • 17.
    VELOCIDAD ANGULAR (ω ) CUANDO SE CONOCE EL PERIODO • ω = 2π P
  • 18.
    PROBLEMAS • UN DISCODE 20CM DE DIÁMETRO GIRA CON UN (MCU) A 150 RPM. CALCULAR: • A)FRECUENCIA • B)VELOCIDAD ANGULAR • C)VEL. LINEAL A 5 CM DEL CENTRO DEL DISCO • D) VEL. LINEAL EN LA PERIFERIA DEL DISCO
  • 19.
    ACELERACIÓN ANGULAR MEDIA(α ) • ES EL CAMBIO DE VELOCIDAD ANGULAR DIVIDIDO ENTRE EL INTERVALO DE TIEMPO QUE TARDA EN EFECTUARSE ESE CAMBIO. • α = ωf - ωo t UNIDADES: RAD/SEG2
  • 20.
    ACELERACIÓN CENTRÍPETA (a ) La aceleración hacia el centro, que se necesita para mantener un objeto moviéndose en un círculo, se llama su aceleración centrípeta
  • 21.
    PROBLEMAS • UN OBJETOUNIDO AL EXTRMO DE UNA CUERDA DE 60 CM DE LARGO GIRA 10 REVOLUCIONES EN 10 SEG CON RAPIDEZ CONSTANTE , CALCULA: • A) VEL. ANGULAR ( RAD /S) • B) VEL. LINEAL DEL OBJETO • C) ACELERACIÓN CENTRÍPETA.