Movimiento circular Uniforme.ppt
Transcript of Movimiento circular Uniforme.ppt
El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será 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.
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.
Arco angular: partiendo de un eje de giro, es el ángulo o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento angular. Su unidad es el radián.
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
Radián: El radián se define como el ángulo que limita un arco de circunferencia cuya longitud es igual al radio de la circunferencia.
Movimiento circular conceptos específicos:
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.• 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:
En dinámica del movimiento giratorio se tienen en cuenta además:
MovimientoLineal
Posición
Velocidad
Aceleración
Masa
Fuerza
Momento lineal
Angular
Arco
Velocidad angular
Aceleración angular
Momento de inercia
Momento de fuerza
Momento angular
Arco angular:
• o posición de ángulo es el arco de circunferencia, medido en radianes, que realiza un movimiento, lo señalaremos con la letra: .
• Si llamamos e al desplazamiento lineal, a lo largo de la circunferencia de radio r, tenemos que:
.
•Velocidad angular: llamaremos velocidad angular a la variación del arco y definiéndose como: respecto al tiempo, la señalaremos con la letra ,
•Velocidad tangencial:
Es definida como la velocidad real del objeto que efectúa el movimiento circular, Si llamamos V a la velocidad tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio r, tenemos que:
.
Periodo y frecuenciaEl periodo indica el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta a la circunferencia que recorre. Su fórmula principal es:
•La frecuencia es la inversa del periodo, es decir, las vueltas que da un móvil por unidad de tiempo, usualmente segundos. Se mide en hertz o s -1
Un movimiento circular uniformemente acelerado es aquél cuya aceleración a es constante.
Dada la aceleración angular podemos obtener el cambio de velocidad angular w -w0 entre los instantes t0 y t, mediante integración, o gráficamente.
Dada la velocidad angular w en función del tiempo, obtenemos el desplazamiento q -q0 del móvil entre los instantes t0 y t, gráficamente (área de un rectángulo + área de un triángulo), o integrando
Aceleración angularSe define la aceleración angular como la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo y la representaremos con la letra: y se calcula:
Si llamamos a a la aceleración lineal, a lo largo de la circunferencia de radio r, tenemos que:
Aceleración centrípetaLa aceleración centrípeta afecta a un móvil siempre que éste realiza un movimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. La fórmula para hallarla es:
Fuerza centrípeta
• Dada la masa del móvil, y basándose en la segunda ley de Newton (F=ma) se puede calcular la fuerza centrípeta a la que está sometido el móvil mediante la siguiente fórmula:
Aceleración centrífuga:
Es radial y dirigida hacia afuera, tal como se indica en la figura, su modulo es
ac=w 2r= w 2R·cos o
o La fuerza centrífuga surge al analizar el movimiento de un cuerpo desde un Sistema de Referencia No Inercial (acelerado) que describe un movimiento circular uniforme.
Fuerza centrífuga: