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FÍSICA
MOV. PARABÓLICO
DE CAIDA LIBRE
I.E.P. “NUEVA ESPERANZA”
SITUACIÓN
En cinemática, el movimiento circular (también llamado 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 (giro ondulatorio), se produce el movimiento circular
uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio, centro fijo y velocidad
angular constante. El movimiento circular uniforme está presente en multitud de situaciones de la
vida cotidiana: las manecillas de un reloj, las aspas de un aerogenerador, las ruedas, el plato de
un microondas, las fases de la Luna... En el movimiento circular uniforme (MCU) el móvil
describe una trayectoria circular con rapidez constante. Es decir, recorre arcos iguales en
tiempos iguales.
El movimiento circular en la naturaleza:
Molinos de viento. Un molino es un artefacto o máquina que sirve para moler.
Por extensión, el término molino se aplica vulgarmente a los mecanismos que
utilizan la fuerza de viento, agua o animal para mover otros artefactos, tales
como una bomba hidráulica o un generador eléctrico. El molino de viento clásico
consiste en una estructura de piedra de forma cilíndrica o troncocónica, de base
circular, en cuya parte superior hay unas aspas que transforman la energía del
viento en energía mecánica (movimiento). Esta parte superior (que además
sirve de cubierta) es un entramado de madera que gira sobre el tambor de
piedra para orientar las aspas según la dirección del viento, mediante un largo
madero (gobierno; a la derecha de la imagen) exterior al edificio, que se amarra
a unos hitos anclados al suelo. Las aspas mueven una rueda casi vertical
(catalina) que, mediante otro engranaje (linterna), trasmite el movimiento del eje
de las aspas a un eje vertical, que mueve la volandera. En la parte superior del
edificio, bajo la cubierta, hay unos ventanucos (que también se ven en la foto)
que servían para que el molinero supiera la dirección del viento y, en
consecuencia, pudiera orientar las aspas como mejor convenía con el gobierno.
Sobre las aspas se disponían unas lonas para recibir el viento, que se retiraban
cuando no era necesario el movimiento, con lo que se aumentaba la duración
de los mecanismos, que eran generalmente de madera y por lo tanto muy
propensos al desgaste. La utilidad de los mecanismos de los molinos de viento
para generar energía mecánica se ha aprovechado para otros usos, como sacar
agua o para producir energía eléctrica.
Antes
Ahora
MOVIMIENTO CIRCULAR
La trayectoria que describe el móvil es una circunferencia.
1. PERIODO (T): Es el tiempo que demora en dar
una vuelta completa.
UNIDAD: s
2. FRECUENCIA (f): Es el numero de vueltas en un
determinado tiempo.
UNIDAD: Hertz
OBS.
 1RPS= 60RPM
 1RPM= 60 RPH
 1RPS= 3600RPH
3. VELOCIDAD ANGULAR (w): Rapidez con la cual se barre un ángulo.
 Recordar:
ω= 2π .f
Unidad: rad/s
4.VELOCIDAD TANGENCIAL (V): Rapidez que recorre una porción de
circunferencia.
Unidad: m/s
 Recordar:
V= 2π .f .R
 También:
V= ω .R
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
 Recorren desplazamiento angulares en tiempos iguales.
 La velocidad tangencial es constante.
 La aceleración centrípeta es constante.
 ECUACIÓN BÁSICA:
W= velocidad angular
Θ = ángulo barrido
T= tiempo
Recordar: En el MCU cambia la
dirección de la velocidad
V=Cte
 También:
V= ω .R
VELOCIDAD TANGENCIAL ( v )
 Es una magnitud que mide la rapidez con la cual un móvil
cambia su recorrido.
 La dirección de esta velocidad es tangente a la curva.
TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO:
 Recordar:
ωA .RA= ωB .RB
 Recordar:
VA/RA= VB/RB
ACELERACIÓN CENTRÍPETA
La única razón que justifica los cambios de
velocidad es la existencia de una aceleración. Sin
embargo, si sólo cambia la dirección de la velocidad
sin que altere su módulo, ello solo puede deberse a
un tipo especial de aceleración denominado
aceleración centrípeta.
Ejemplos:
1. El haz de luz de la pantalla de un radar posee una
velocidad de πrad/s . ¿Qué ángulo habrá girado en
un tiempo t=1/6s?
a) 45° b) 37° c) 30°
d) 60° e) 72°
3.- En la figura, el limpia parabrisas de un auto gira
uniformemente a razón de π/20 rad/s. Al cabo de
qué tiempo logra pasar de "A" hasta "B" .
a) 10 s b) 15 s c) 20 s
d) 30 s e) 40 s
2.- Un ventilador posee una frecuencia constante de 90
RPM. Determina el ángulo que gira en 2s.
a) 60 rad b) 30 rad c) 6 π rad
d) 30 π rad e) 20 π rad
4.- Determina la velocidad angular de la barra mostrada,
si ésta, para pasar de "A" hasta "B" emplea 5s. Dar la
respuesta en rad/min.
a) π/3 b) 2π/15 c) 4π
d) 6π e) 8π
5.- En la figura, las partículas parten
simultáneamente con M.C.U. Si sus rapideces
angulares son π/10 y π/15 rad/s. ¿Al cabo de
qué tiempo se encontrarán por primera vez?
a) 12 s b) 4 s c) 5 s
d) 8 s e) 6 s
6.- Dos ruedas "r" y "2r" están unidas por una correa de
transmisión. La rueda pequeña gira a 8 rad/s. ¿Qué
rapidez angular tendrá la otra rueda?
a) 2 rad/s b) 4 rad/s c) 8 rad/s
d) 16 rad/s e) 24 rad/s
7.- Si un móvil posee una velocidad lineal de 4 m/s,
determine la velocidad angular, siendo el radio 10m.
Rpta:______________
8.- Empleando una correa de transmisión hacemos girar
dos poleas, la menor de 12 cm de radio gira con
una velocidad angular de 18 rad/s, determine la
velocidad angular de la polea mayor de radio 16
cm?
Rpta:______________
9.Una polea de radio 0.5m esta girando a la velocidad
angular de 120RPM, entonces la velocidad lineal de
un punto periférico de la polea es igual a:
Rpta:______________
10. Una rueda de 50cm de diámetro describe un arco
de 78.5cm en un segundo. ¿Cuál es su frecuencia
en RPM?
Rpta:______________
Sem7 m circular 4to sec

Sem7 m circular 4to sec

  • 1.
    1 FÍSICA MOV. PARABÓLICO DE CAIDALIBRE I.E.P. “NUEVA ESPERANZA”
  • 2.
    SITUACIÓN En cinemática, elmovimiento circular (también llamado 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 (giro ondulatorio), se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio, centro fijo y velocidad angular constante. El movimiento circular uniforme está presente en multitud de situaciones de la vida cotidiana: las manecillas de un reloj, las aspas de un aerogenerador, las ruedas, el plato de un microondas, las fases de la Luna... En el movimiento circular uniforme (MCU) el móvil describe una trayectoria circular con rapidez constante. Es decir, recorre arcos iguales en tiempos iguales.
  • 3.
    El movimiento circularen la naturaleza: Molinos de viento. Un molino es un artefacto o máquina que sirve para moler. Por extensión, el término molino se aplica vulgarmente a los mecanismos que utilizan la fuerza de viento, agua o animal para mover otros artefactos, tales como una bomba hidráulica o un generador eléctrico. El molino de viento clásico consiste en una estructura de piedra de forma cilíndrica o troncocónica, de base circular, en cuya parte superior hay unas aspas que transforman la energía del viento en energía mecánica (movimiento). Esta parte superior (que además sirve de cubierta) es un entramado de madera que gira sobre el tambor de piedra para orientar las aspas según la dirección del viento, mediante un largo madero (gobierno; a la derecha de la imagen) exterior al edificio, que se amarra a unos hitos anclados al suelo. Las aspas mueven una rueda casi vertical (catalina) que, mediante otro engranaje (linterna), trasmite el movimiento del eje de las aspas a un eje vertical, que mueve la volandera. En la parte superior del edificio, bajo la cubierta, hay unos ventanucos (que también se ven en la foto) que servían para que el molinero supiera la dirección del viento y, en consecuencia, pudiera orientar las aspas como mejor convenía con el gobierno. Sobre las aspas se disponían unas lonas para recibir el viento, que se retiraban cuando no era necesario el movimiento, con lo que se aumentaba la duración de los mecanismos, que eran generalmente de madera y por lo tanto muy propensos al desgaste. La utilidad de los mecanismos de los molinos de viento para generar energía mecánica se ha aprovechado para otros usos, como sacar agua o para producir energía eléctrica. Antes Ahora
  • 4.
    MOVIMIENTO CIRCULAR La trayectoriaque describe el móvil es una circunferencia. 1. PERIODO (T): Es el tiempo que demora en dar una vuelta completa. UNIDAD: s 2. FRECUENCIA (f): Es el numero de vueltas en un determinado tiempo. UNIDAD: Hertz OBS.  1RPS= 60RPM  1RPM= 60 RPH  1RPS= 3600RPH
  • 5.
    3. VELOCIDAD ANGULAR(w): Rapidez con la cual se barre un ángulo.  Recordar: ω= 2π .f Unidad: rad/s 4.VELOCIDAD TANGENCIAL (V): Rapidez que recorre una porción de circunferencia. Unidad: m/s  Recordar: V= 2π .f .R  También: V= ω .R
  • 6.
    MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME Recorren desplazamiento angulares en tiempos iguales.  La velocidad tangencial es constante.  La aceleración centrípeta es constante.  ECUACIÓN BÁSICA: W= velocidad angular Θ = ángulo barrido T= tiempo Recordar: En el MCU cambia la dirección de la velocidad V=Cte  También: V= ω .R
  • 7.
    VELOCIDAD TANGENCIAL (v )  Es una magnitud que mide la rapidez con la cual un móvil cambia su recorrido.  La dirección de esta velocidad es tangente a la curva.
  • 8.
    TRANSMISIÓN DE MOVIMIENTO: Recordar: ωA .RA= ωB .RB  Recordar: VA/RA= VB/RB
  • 9.
    ACELERACIÓN CENTRÍPETA La únicarazón que justifica los cambios de velocidad es la existencia de una aceleración. Sin embargo, si sólo cambia la dirección de la velocidad sin que altere su módulo, ello solo puede deberse a un tipo especial de aceleración denominado aceleración centrípeta.
  • 10.
    Ejemplos: 1. El hazde luz de la pantalla de un radar posee una velocidad de πrad/s . ¿Qué ángulo habrá girado en un tiempo t=1/6s? a) 45° b) 37° c) 30° d) 60° e) 72° 3.- En la figura, el limpia parabrisas de un auto gira uniformemente a razón de π/20 rad/s. Al cabo de qué tiempo logra pasar de "A" hasta "B" . a) 10 s b) 15 s c) 20 s d) 30 s e) 40 s 2.- Un ventilador posee una frecuencia constante de 90 RPM. Determina el ángulo que gira en 2s. a) 60 rad b) 30 rad c) 6 π rad d) 30 π rad e) 20 π rad 4.- Determina la velocidad angular de la barra mostrada, si ésta, para pasar de "A" hasta "B" emplea 5s. Dar la respuesta en rad/min. a) π/3 b) 2π/15 c) 4π d) 6π e) 8π
  • 11.
    5.- En lafigura, las partículas parten simultáneamente con M.C.U. Si sus rapideces angulares son π/10 y π/15 rad/s. ¿Al cabo de qué tiempo se encontrarán por primera vez? a) 12 s b) 4 s c) 5 s d) 8 s e) 6 s 6.- Dos ruedas "r" y "2r" están unidas por una correa de transmisión. La rueda pequeña gira a 8 rad/s. ¿Qué rapidez angular tendrá la otra rueda? a) 2 rad/s b) 4 rad/s c) 8 rad/s d) 16 rad/s e) 24 rad/s
  • 12.
    7.- Si unmóvil posee una velocidad lineal de 4 m/s, determine la velocidad angular, siendo el radio 10m. Rpta:______________ 8.- Empleando una correa de transmisión hacemos girar dos poleas, la menor de 12 cm de radio gira con una velocidad angular de 18 rad/s, determine la velocidad angular de la polea mayor de radio 16 cm? Rpta:______________ 9.Una polea de radio 0.5m esta girando a la velocidad angular de 120RPM, entonces la velocidad lineal de un punto periférico de la polea es igual a: Rpta:______________ 10. Una rueda de 50cm de diámetro describe un arco de 78.5cm en un segundo. ¿Cuál es su frecuencia en RPM? Rpta:______________