Movimiento circular y armonico simple

Movimiento circular y armonico simple

1. Movimiento circular

   • Tipo de movimiento que realiza un cuerpo describiendo una circunferencia.
     • Puede ser
       • Uniforme
         • Rotación angular y velocidad constantes
       • No uniforme
         • Velocidad de rotación variable
   • Elementos
     • Frecuencia
       • Número de vueltas completas que realiza un cuerpo en cierta unidad de tiempo
         • Unidades
           • Hertz (H)
     • Periodo
       • Tiempo que tarda un cuerpo en dar una vuelta completa
         • Unidades
           • s/ciclo O segundos (S)
     • Velocidad
       • Tangencial
         • Presentado
           • Extremo de la trayectoria descrita
             • Vector perpendicular
               • Al vector posición radio
         • Velocidad
           • Rapidez con la que gira un cuerpo
       • Angular
         • Desplazamiento angular en unidad de tiempo
           • Magnitud vectorial
             • Unidades
               • rad/s
             • dirección
               • Perpendicular al plano
                 • Denomidado
                   • por
                     • Regla de la mano derecha
                 • Velocidad constante en cualquier punto

2. Movimiento armonico simple

   • Movimiento rectilíneo con aceleración variable
     • Producido
       • Por fuerzas que se originan cuando un cuerpo se separa de su posición de equilibrio
         • Elementos
           • Elongación “x"
             • Magnitud vectorial
               • Su valor se mide desde el centro de la circunferencia hasta P
                 • Formula
           • Amplitud "r"
             • Elongación máxima
           • Periodo "T"
             • Tiempo que demora el punto “P” en hacer una vibración
               • Formula
           • Frecuencia "f"
             • Número de vibraciones por unidad de tiempo medida en ciclos
               • Péndulo simple
                 • Cuando el péndulo se encuentra en reposo, en vertical, permanece en equilibrio ya que la fuerza peso es contrarrestada por la tensión en la cuerda.
                   • Al separarse la posición de equilibrio
                     • La tensión contrarresta solo a la componente normal del peso
                       • Fuerza responsable
                         • De la aparición de una acelaración
                           • Que devuelve al péndulo a su equilibrio
               • Sistema masa resorte
                 • Formado por un cuerpo elástico en donde se acopla una masa
                   • A la cual se le pueden aplicar fuerzas que deformen la contextura del cuerpo elástico
                     • En el que actúa una constante de proporcionalidad del resorte.
                       • Elasticidad y resorte
                         • Si un cuerpo después de ser deformado por una fuerza, vuelve a su forma o tamaño original cuando deja de actuar la fuerza deformadora
                           • Entonces
                             • Es un cuerpo elástico
                               • Fuerzas elasticas
                                 • Reaccionan contra la fuerza deformadora para mantener estable la estructura molecular del sólido.
               • Energía
                 • Energía cinética
                   • Asociada a la velocidad que el cuerpo tiene en dicho punto
                     • Varía de manera periódica entre un valor mínimo en los extremos y un valor máximo en la posición de equilibrio

3. Fuerzas

   • Centrifuga
     • Surge cuando
       • Se describe el movimiento de un cuerpo en un sistema de rotación
         • Percibe un observador no inercial
           • Ubicado
             • Sistema de referencia rotatorio
     • Calculada por medio de
       • Ac= v2/R
         • Ac= aceleración centrifuga
           • V= Velocidad tangencial al cuadrado
             • R= radio del giro
       • V= ω.R
         • Velocidad angular en radianes
       • Formula general=Fcf= mw2r
   • Centrípeta
     • Fuerza neta
       • Actua sobre un objeto movimiento en una trayectoria circular
         • Su trayectoria esta dirigida hacia el centro de la circunferencia
           • Actua en forma perpendicular a la dirección de movimiento del cuerpo
             • Formula: FMwcp
   • Fuerza restauradora
     • Da lugar a un equilibrio en un sistema fisico
       • Función de la posición de la masa
         • Reestablece el tamaño y la forma original
     • Se refiere a un movimiento armónico simple

4. Leyes

   • Ley de gravitación universal
     • Fuerza con la que se atraen dos cuerpos por el simple hecho de tener masa.
       • Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas
         • Inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y está dirigida según la recta que une los cuerpos.
         • Se expresa como
           • F→g=−G⋅M⋅m/r2 ⋅u→r
             • Fg= vector fuerza gravitatoria
               • G= constante de gravitacion universal 6,67·10-11 N·m2/kg2,
                 • M y m= Masas de los cuerpos
                   • r= distancia que separa los cuerpos
                     • u→r= Vector unitario que posee la misma dirección de actuación de la fuerza aunque de sentido contrario.
   • Ley de Kepler
     • Leyes el movimiento planetario
       • Primera ley
         • " ley de las orbitas"
         • Los planetas se mueven de manera elíptica alrededor del Sol, el cual se sitúa en uno de los focos de la elipse
           • Formula
             • e= excentricidad
               • c= distancia del foco al centro
                 • a= semieje mayor
       • Segunda ley
         • " ley de las áreas"
           • El radio vector que une a un planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
             • Velocidad aeroal
               • Tiempo que demora un radio vector en recorrer áreas equivalentes.
                 • Cuanto más lejos está un planeta del Sol, más lento es su desplazamiento.
               • Perihelio
                 • Punto más próximo de un planeta al Sol donde los planetas desarrollan mayor velocidad
                 • Afelio
                   • Punto más lejano entre un planeta y el Sol. En ese punto los planetas alcanzan su velocidad mínima.
       • Tercera ley
         • "ley de los periodos"
           • Formula
             • T= período orbital al cuadrado
               • a= semieje mayor de la órbita al cubo
                 • K= constante
         • El cuadrado del período orbital de cualquier planeta es proporcional al cubo del radio de la órbita.
         • Permite comparar las características del movimiento de los planetas entre sí.

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