Movimiento circular

Movimiento circular

1. Antecedentes

   • Observación del cielo nocturno
     • Cuerpos celestes
       • Cuerpos que giran alrededor del Sol son planetas
         • De su desplazamiento surge idea de trayectoria cerrada
   • Observación cambios de posición del Sol

2. Contemporáneos

   • Movimiento circular es común
     • Su comprensión permite formular leyes
       • Galileo Galilei
         • Al arrojar un objeto este siempre caerá sobre la superficie de la Tierra.
         • Si la fuerza de lanzamiento aumenta, el objeto tardará más en caer, alcanzando una distancia horizontal mayor.
         • Al aplicar una fuerza lo suficientemente grande, el objeto se mantendrá en caída libre permanentemente.

3. Movimiento circular uniforme

   • Objetos siguen trayectoria circular
     • Desde el eje de giro hasta un punto sobre el camino de recorrido siempre se tendrá la misma distancia.
       • Es el radio (R) de la circunferencia
   • Movimiento uniforme porque el objeto recorre distancias iguales en tiempos iguales.
     • Girando siempre en el mismo sentido.
       • Si el sentido del objeto al desplazarse es a favor de las manecillas , se considera negativo; en caso contrario ,será positivo.
   • Para determinar la rapidez se usa la siguiente ecuación.
     • C=2𝝿R
       • La rapidez cambia cuando el radio es variable.
   • La velocidad angular es la relación que se establece entre la variación del ángulo de desplazamiento y el tiempo que le lleva completar una vuelta.
     • Se representa así:
       • • La magnitud de la velocidad angular es constante
           • La magnitud de la velocidad angular se expresa en radianes/segundo (rad/s)
             • 180°= 𝝿 (pi) Esta equivalencia es la base para convertir grados sexagesimales a radianes y viceversa.
     • La velocidad angular se mantendrá constante siempre y cuando se recorra el mismo ángulo en el mismo intervalo de tiempo. No importa si el radio cambia de magnitud.
       • La velocidad angular será constante, pero la dirección de la velocidad es es variable, ya que, al girar cambia de dirección continuamente.
         • Un objeto al desplazarse en una trayectoria cerrada, la dirección y el sentido del cuerpo cambia continuamente; por ello, su velocidad no es constante.
   • Ecuación para el movimiento circular uniforme.
   • Periodo y frecuencia
     • Revolución: definida por un objeto que da una vuelta completa sobre una circunferencia. Su unidad de medida es el minuto y se denota así: rpm.
       • El periodo (T) es una magnitud que se define como el tiempo que tarda un objeto en dar una vuelta completa sobre la circunferencia; su unidad es el segundo (s). El periodo se determina en función de la medida angular de la circunferencia(2 𝝿).
     • La frecuencia representa el número de vueltas completas que un objeto en movimiento circular realiza en un segundo. La unidad para esta magnitud es el segundo inverso ( s-1) o también puede expresarse como Hertz (Hz)
   • Velocidad tangencial
     • Relación entre la distancia recorrida y el tiempo que le lleva cambiar de posición. Su vector es tangente a la curva de la trayectoria. Representa al vector que un objeto seguiría si el movimiento dejara de ser circular, ya que, la fuerza que lo movía había dejado de aplicarse.
       • La velocidad tangencial es variable si el radio cambia
   • Aceleración angular y centrípeta
     • La aceleración angular relaciona la variación de la velocidad angular con el tiempo que le lleva un objeto cambiar de posición.
       • • Si la velocidad angular permanece constante, la aceleración angular es igual a cero.
     • La aceleración centrípeta o aceleración normal es la responsable de mantener a un objeto con movimiento circular. Su dirección siempre se dirige hacia el eje del giro del movimiento, formando un ángulo de 90° respecto al vector que representa a la velocidad tangencial.
       • Para mantener su trayectoria se requiere que la magnitud de la aceleración centrípeta permanezca constante
       • Para que esto se de es necesaria una fuerza que mantenga al objeto girando . Y puesto que se mueve en dirección del eje de rotación s denomina fuerza centrípeta.
         • Si la fuerza centrípeta desaparece (F=0), la magnitud de la aceleración también será igual a cero; lo que provocará un cambio en la trayectoria, de circular a lineal.

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