ARMENDARIZ TORRES CLAUDIA
IVETT
BANDA MAR JEMIMA NOEMI
ORTIZ CRUZ CLAUDIA ANTONIA
RESENDIZ CASTILLO CINTHIA
VICTORIA
UN EJEMPLO
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.
No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser
una magnitud vectorial, tiene módulo, dirección y sentido: el
módulo de la velocidad permanece constante durante todo el
movimiento pero la dirección está constantemente cambiando,
siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular.
Esto implica la presencia de una aceleración que da lugar a
esta variación que, si bien en este caso no varía al módulo de
la velocidad, si varía su dirección.
El movimiento circular es el que se basa en
un eje de giro y radio constante: la
trayectoria será una circunferencia. Si,
además, la velocidad de giro es constante, se
produce el movimiento circular uniforme, que
es un caso particular de movimiento circular,
con radio fijo y velocidad angular constante.
Un movimiento circular uniforme es aquél cuya
velocidad angular w es constante, por tanto, la
aceleración angular es cero.
El movimiento circular está presente en multitud de artilugios que
giran a nuestro alrededor; los motores, las manecillas de los relojes y
las ruedas son algunos ejemplos que lo demuestran.
Aunque el movimiento circular sea uniforme y su
rapidez sea constante, su velocidad es variable y por
lo tanto es acelerado.
Recuerda que la rapidez es una magnitud escalar que
no cambia durante el MCU, mientras que la velocidad
es un vector que sí cambia constantemente.
La rueda de la fortuna en
movimiento seria un ejemplo del
movimiento circular uniforme,
una silla de la misma rueda
realiza una trayectoria circular y
sucede que puede tener una
rapidez constante , sin embargo
como la velocidad es un vector la
de la rueda cambia a cada
instante pues se dirije siempre de
manera tangencial y forma un
ángulo de 90° con el radio de
giro.
EJEMPLO:
Los engranajes, las ruedas, los cederrons, los loopings
de las montañas rusas, etc, los
movimientos circulares nos rodean; de todos éstos sólo
vamos a estudiar los más sencillos: los uniformes (los
que transcurren a un ritmo constante)
FUERZA CENTRÍPETA
La segunda ley de Newton determina el movimiento circular y los
demás movimientos de una partícula. La aceleración, dirigida el
centro del circulo, que tiene una partícula con movimiento circular
uniforme ha de ser producida por una fuerza dirigida también hacia
el centro. Como la magnitud de la aceleración normal es igual a v2 /
R, y su dirección es hacia su centro, la magnitud de la fuerza
normal sobre una partícula de masa m es
Una de las fuerzas producidas es la Fuerza Centrífuga. Esta, es
definida como la fuerza que tiende a que todos los cuerpos en rotación
traten de alejarse de su eje.La fuerza centrípeta es la opuesta de la
fuerza centrifuga que hace que los componentes de un sistema en
rotación traten de acercarse a su eje.La fuerza Centrífuga es una
de las fuerzas dominantes en el estudio de las alas rotativas
La rotación de las palas de un
helicóptero producen una muy alta
fuerza centrífuga, cargando la misma
sobre el rotor y el conjunto de las palas.
Imaginen que la carga sobre la raíz de
la pala puede estar en el orden de las 6
a las 12 toneladas, en un helicóptero de
2 a 4 pasajeros. Helicópteros más
grandes pueden experimentar, en cada
pala, unas 40 toneladas sobre la raíz.
Cuando las palas del rotor de un
helicóptero no están girando, caen
hacia abajo debido a su propio peso.
Cuando comienza la rotación de¡
conjunto las palas comienzan a elevarse
de su posición de descanso debido a la
fuerza centrifuga.
Es la distancia recorrida por un cuerpo que
sigue una trayectoria circular, y se expresa
frecuentemente en radianes (rad), grados (°),
ciclos (c), y revoluciones (rev).Es
conveniente expresar toda rotación en
radianes. El radian (rad) es una unidad de
medida angular. El radian como unidad no
tiene dimensiones es la relación entre dos
longitudes.
O
r
r
d
360°
0°
De las relaciones anteriores se deduce que el ángulo en radianes en
cualquier punto sobre la circunferencia de un circulo esta dada por
d , la longitud del arco entre los dos puntos, dividida por el radio r.
En otras palabras:
ángulo en radianes = longitud del arco
radio
O = d
r
Es el resultado de dividir el desplazamiento angular entre el tiempo
transcurrido, y esta dada por:
w = O
t
El símbolo w (omega) se usa para denotar la velocidad angular.
En el movimiento circular uniforme una vuelta o ciclo completos
corresponden a 360° la palabra frecuencia (f) en el movimiento
circular indica el numero de revoluciones, vueltas o ciclos completos
en la unidad de tiempo. Sus unidades corresponden a los ciclos /
segundo llamados también hertz (Hz) así, cuando una revolución
seda en un segundo , se tiene una frecuencia de un hertz.
1 c/s = 1Hz
El periodo (T) de un movimiento circular indica el tiempo que tarda
una partícula en realizar un ciclo completo la unidad utilizada para
el periodo es el segundo.
El periodo y la frecuencia son cantidades reciprocas por ejemplo si la
frecuencia es 10 c/s, el tiempo que tarda en dar un ciclo completo es
de 1/10s esto nos llega a concluir que:
f = 1 y que T = 1 T= periodo en s
t f F= frecuencia en c/s o hertz
Se define como la variación de la velocidad angular con respecto
al tiempo, y esta dada por: a= wf – wi
t
a (alfa)= velocidad angular final en rad / s2
wf = velocidad angular inicial en rad / s
wi = velocidad angular inicial en rad / s
t = tiempo transcurrido en s
En el movimiento circular uniforme, la velocidad cambia
constantemente su dirección. Tal cambio es debido a la aceleración
centrípeta ya que su sentido es dirigido hacia el centro y actúa
perpendicularmente a la velocidad tangencial.
a c
V T= wr
La fuerza que resulta de este movimiento entonces
también debe apuntar hacia el centro. No hay que
olvidar que esta es la dirección adecuada de la
fuerza, si solo nos imaginamos girando un objeto fijo
a una cuerda de longitud fija. La cuerda tiene
tensión constante, y es la que "fuerza" al objeto a
seguir su movimiento circular.
De acuerdo a la experiencia cotidiana, se sabe que el
objeto en movimiento jala hacía afuera la mano que
sostiene la cuerda. De la tercera ley de Newton, se
concluye que la fuerza que debe ejercer la mano sobre
el objeto, a través de la cuerda, será un tirón hacia
adentro igual.