Movimiento Circular

Movimiento Circular

Introducción

Se define como movimiento circular aquél cuya trayectoria es una circunferencia.

El movimiento circular, llamado también curvilíneo, es otro tipo de movimiento sencillo.

Estamos rodeados por objetos que describen movimientos circulares: un disco compacto durante su reproducción en el equipo de música, las manecillas de un reloj o las ruedas de una motocicleta son ejemplos de movimientos circulares; es decir, de cuerpos que se mueven describiendo una circunferencia.

A veces el movimiento circular no es completo: cuando un coche o cualquier otro vehículo toma una curva realiza un movimiento circular, aunque nunca gira los 360º de la circunferencia.

La experiencia nos dice que todo aquello da vueltas tiene movimiento circular. Si lo que gira da siempre el mismo número de vueltas por segundo, decimos que posee movimiento circular uniforme (MCU).

Ejemplos de cosas que se mueven con movimiento circular uniforme hay muchos:

La tierra es uno de ellos. Siempre da una vuelta sobre su eje cada 24 horas. También gira alrededor del sol y da una vuelta cada 365 días. Un ventilador, un lavarropas o los viejos tocadiscos, la rueda de un auto que viaja con velocidad constante, son otros tantos ejemplos.

Pero no debemos olvidar que también hay objetos que giran con movimiento circular variado, ya sea acelerado o desacelerado.

El movimiento circular del piñón se transforma en movimiento lineal en la cremallera.

MOVIMIENTO CIRCULAR

Movimiento rotacional

Al llegar a este punto, tenemos suficientes conocimientos e instrumentos para tratar una gran variedad de problemas respecto a los movimientos y las fuerzas. Se ha establecido la estructura básica para una comprensión del tipo de conceptos, cuestiones y métodos de respuesta en el repertorio del físico. Pero queda todavía un hueco peligroso que llenar, un pilar de soporte que debe ponerse en su sitio antes que pueda construirse el nivel siguiente.

En cursos anteriores, resolvimos primeramente el problema de los movimientos con aceleración constante y, en particular, el caso (históricamente importante) de la caída libre. Así llegamos al movimiento general de proyectiles como ejemplo de movimiento plano considerado como superposición de dos movimientos simples.

Por último, consideramos las fuerzas necesarias para acelerar los cuerpos en movimiento rectilíneo. Sin embargo, existe en la Naturaleza otro tipo de conducta que exige una discusión en términos distintos a los usados hasta ahora: se trata del movimiento rotacional o movimiento de un cuerpo en un plano alrededor de un punto por efecto de una fuerza que constantemente cambia de dirección.

Este es el movimiento de los planetas, volantes, electrones, etc.Seguiremos el mismo método que antes, o sea, nos concentraremos en un caso simple de este tipo, el movimiento circular.

Primero discutiremos la cinemática de rotación sin tener en cuenta las fuerzas que lo originan, y, finalmente, estudiaremos la dinámica de rotaéión y su aliado próximo, la vibración.

Movimiento circular

Un movimiento circular es aquel en que la unión de las sucesivas posiciones de un cuerpo a lo largo del tiempo (trayectoria) genera una curva en la que todos sus puntos se encuentran a la misma distancia R de un mismo punto llamado centro.

Este tipo de movimiento plano puede ser, al igual que el movimiento rectilíneo, uniforma o acelerado. En el primer caso, el movimiento circunferencial mantiene constante el módulo de la velocidad, no así su dirección ni su sentido. De hecho, para que el móvil pueda describir una curva, debe cambiar en todo instante la dirección y el sentido de su velocidad. Bajo este concepto, siempre existe aceleración en un movimiento circunferencial, pues siempre cambia la velocidad en el tiempo, lo que no debemos confundir, es que si un movimiento circular es uniforme es porque su "rapidez" es constante.

Ejemplo: Que tan rápido puede girar?

Una bola de 0,5 kg. De masa esta unida al extremo de una cuerda cuya longitud es 1,5 metros. La figura 6.2 muestra como gira la bola en un círculo horizontal. Si la cuerda puede soportar una tensión máxima de 50 Newton, Cual es la velocidad máxima que la bola puede alcanzar antes de que la cuerda se rompa?

Solución: Como en este caso la fuerza central es la fuerza T ejercida por la cuerda sobre la bola, de la ecuación 6.1 se obtiene

Elementos del movimiento circular

El movimiento circular uniforme es aquel movimiento circular en el que un móvil se desplaza alrededor de un punto central, siguiendo la trayectoria de una circunferencia, de tal modo que en tiempos iguales recorra espacios iguales.

Elementos del movimiento circular:

* Periodo

* Frecuencia

* Velocidad angular

* Velocidad lineal o tangencial

* Aceleración centrípeta

* PERÍODO Y FRECUENCIA

El período indica el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta a la circunferencia que recorre. Se define como:

La frecuencia es la inversa del periodo, es decir, las vueltas que da un móvil por unidad de tiempo. Se mide en hercios

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