Movimiento circular uniforme
domingo, 9 de diciembre de 2012
En física, el movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular.
Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Simulador de movimiento circular uniforme:
http://www.ing.uc.edu.ve/~vbarrios/fisica1/fisica1_tutoriales/MovimientoCircular.htm
Es un movimiento en dos dimensiones:
;
y
w representa la derivada de
q respecto del tiempo y se le conoce como
rapidez angular. A mayor rapidez angular, mayor magnitud de la
velocidad. Igualmente con el radio R.
La aceleración se calcula derivando la velocidad respecto del tiempo:
Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es: La velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Simulador de movimiento circular uniforme:
http://www.ing.uc.edu.ve/~vbarrios/fisica1/fisica1_tutoriales/MovimientoCircular.htm
Es un movimiento en dos dimensiones:
Su principal característica es que tiene un eje de
rotación. La distancia de la partícula al eje es constante en todo
momento. Si ubicamos los ejes en el centro de la trayectoria:
;
Se utilizan las coordenadas polares para el análisis
porque resulta mas fácil la interpretación. En coordenadas polares:
y
Como la distancia al centro; es decir, el radio no
cambia, entonces el movimiento se debe a la variación del ángulo
q y el movimiento depende de una sola
variable, simplificando la parte matemática.
q = qo+wt. Derivando el vector posición se obtiene la velocidad:
La aceleración se calcula derivando la velocidad respecto del tiempo:
En donde a
representa la
aceleración angular y se define como la derivada de la velocidad angular.
Se observa que la aceleración tiene dos componentes:
Una de ellas en la dirección tangencial y otra en la
dirección radial. Cuando w
es constante, la
componente tangencial es nula y solo hay aceleración centrípeta.
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