Movimiento Circular Uniforme

 

En el movimiento circular uniforme (MCU), el movimiento desarrollado es una trayectoria círcular. El término uniforme hace referencia a que se mantiene constante la velocidad. Sin embargo veremos que aquí hay dos tipos de velocidad a diferencia de los movimientos rectilíneos.

Si consideramos un punto de una trayectoria circular que

se desplaza tenemos por un lado la velocidad lineal. Esta es la misma que la del movimiento rectilíneo pero describe un círculo en lugar de una recta. Por otro lado tenemos la velocidad angular designada con la letra W. Esta representa la relación que hay entre la variación del ángulo barrido (Ө)  por el desplazamiento del punto y la unidad de tiempo, generalmente en segundos. La velocidad lineal no varía en cuanto a su valor pero si varía constantemente su dirección vectorial así que no es estrictamente constante como en el caso del MRUV. Otro componente que aparece en este MCU es la aceleración centrípeta. Esta se debe a que la dirección de V cambia constantemente tendiendo hacia adentro como lo indica la figura. Entonces el vector de la aceleración centrípeta apunta hacia adentro.

MCU

Hay una relación entre las 2 velocidades (lineal y angular). La velocidad lineal es igual al producto entre la velocidad angular y el radio del círculo.

V = W x R

Con respecto a las unidades que se manejan son para V (mts/seg), para W (radianes/seg) y para R metros para ser compatible con la unidad de V.

Problemas:

1) Calcula la velocidad angular que tendrá un cuerpo que gira en una trayectoria de 28 cm de radio y que tiene una V de 38 mts/seg.

V = W x R

W = V / R

W = 38 mts/seg / 0,28 mts.

W = 135.71 rad/seg.

2) Calcula la velocidad angular de un cuerpo que gira a 1200 RPM (revoluciones por minuto) con un radio de 1,6 metros.

Es muy común ver en los problemas la unidad RPM. Lo que hay que hacer es cambiar o ajustar la unidad a la de velocidad angular (radianes sobre segundos).

Teniendo en cuenta que una revolución es 360° o 2 veces Pi radianes (2x 3,14 radianes).

                  W = 1200 rev / min  x  2.3,14 rad / rev  x  1 min / 60 seg

Esto da un valor de 125,6 rad/seg.

3) Calcula la aceleración centrípeta que tiene un objeto si se mueve con MCU a una velocidad lineal de 6 m/seg en un radio de 40 cm.

Ac = V2 / R

Ac = (6 m/seg)2 / 0,4 m

Ac = 90 m / seg2

 

Bioquímico Patricio Arroyo

Elquimico

Hola a todos. Mi nombre es Patricio. Mi especialidad es la Química, soy Bioquímico y profesor de materias exactas. Pero también me encantan otros temas de diverso interés, como por ejemplo, todos los relacionados con la salud y el deporte. Espero que en este sitio encuentren lo que están buscando ya que verán gran diversidad de temas. Pueden dejar comentarios e inquietudes. Les mando un saludo grande y los dejo invitados a suscribirse al boletín mensual para que reciban mis nuevos artículos todos los meses.

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