MOVIMIENTO CIRCULAR
En cinemática, el movimiento circular (también
llamado movimiento circunferencial) es el que se basa en un eje de giro y radio
constante, por lo cual la trayectoria es una circunferencia. Si además, la velocidad de giro es constante
(giro ondulatorio), se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento
circular, con radio y centro fijos y velocidad angular constante.
En el movimiento circular hay que tener en cuenta algunos conceptos que serían básicos para la descripción cinemática y dinámica del mismo:
- Eje de giro: es la línea recta alrededor de la cual se realiza la rotación, este eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo pero para cada instante concreto es el eje de la rotación (considerando en este caso una variación infinitesimal o diferencial de tiempo). El eje de giro define un punto llamado centro de giro de la trayectoria descrita (O).
- Arco: partiendo de un centro fijo o eje de giro fijo, es el espacio recorrido en la trayectoria circular o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento angular. Su unidad es el radian (espacio recorrido dividido entre el radio de la trayectoria seguida, división de longitud entre longitud, a dimensional por tanto).
- Velocidad angular: es la variación del desplazamiento angular por unidad de tiempo (omega minúscula,
). - Aceleración angular: es la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo (alfa minúscula,
).
En dinámica de los movimientos curvilíneos, circulares y/o giratorios se tienen en cuenta además las siguientes magnitudes:
- Momento Angular (L): es la magnitud que en el movimiento rectilíneo equivale al momento lineal o cantidad de movimiento pero aplicada al movimiento curvilíneo, circular y/o giratorio (producto vectorial de la cantidad de movimiento por el vector posición, desde el centro de giro al punto donde se encuentra la masa puntual).
- Momento de Inercia (I): es una cualidad de los cuerpos que depende de su forma y de la distribución de su masa y que resulta de multiplicar una porción concreta de la masa por la distancia que la separa al eje de giro.
- Momento de Fuerza (M): o par motor es la fuerza aplicada por la distancia al eje de giro (es el equivalente a la fuerza agente del movimiento que cambia el estado de un movimiento rectilíneo).
El movimiento circular se divide en dos:
- Movimiento Circular Uniforme
- Movimiento Circular Uniformemente Variado
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.
La partícula recorre arcos iguales en tiempos iguales. Sus características
son:
§
La rapidez tangencial
es constante
§
La aceleración
es perpendicular a la velocidad y su modulo es constante
§
Las velocidades
angulares media e instantánea son iguales
§
La aceleración
angular es cero
§
La aceleración
tangencial es cero
Ecuaciones
La magnitud
de ω = v / R en rad/s
La magnitud
de aC = v2 / R = ω2
R en m/s2
El vector
velocidad v = ω x r
El periodo T = 2π / ω
y ω = 2π טּ
El desplazamiento angular θ = θo + w
t
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE VARIADO
.
No hay comentarios:
Publicar un comentario