Física: Mcu, Fluidos Y Relatividad

FÍSICA ELECTIVO

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
* La circunferencia:

Perímetro = 2 π radio
π = perímetro/ 2 r

Los ángulos se pueden medir en grados° y en radianes (rad).
2πrad = 360°

* MCU

Un cuerpo se encuentra en MCU cuando su trayectoria es una circunferencia y su velocidadtiene un módulo constante.

* Velocidad lineal o tangencial (vt )

Cambia de dirección constantemente, por lo que no es
Constante.

* Periodo (t)

Es el tiempo que un cuerpo demora en dar 1 vuelta completa a su trayectoria. En MCU, t = constante.

* Frecuencia(∫)

Es la cantidad de giros o revoluciones (rev) que realiza un cuerpo en 1 unidad de tiempo ( rev/ seg [Hz])

t ∫ t ∙ ∫ = 1

* Rapidez lineal (v)

Es el módulo de la velocidad lineal. La distancia que recorre el cuerpo en MCU en el lapso de un periodo T, es igual al perímetro de la circunferencia.

v = distancia recorrida/ tiempo = arco descrito/tiempo

v = Ө r/ t = 2πr x 1/ t = 2πr∫ [m/s]

* Rapidez angular (ω)

Es la relación entre el ángulo descrito Ө y el intervalo de tiempo T.

ω = < recorrido / tiempo = ΔӨ / Δt = 2π / t [rad/s]

Como 1/T es igual a ∫, ω = 2π∫. Si multiplicamos por el radio r a ambos lados, se obtiene:

ω ∙ r = 2π∫ ∙r
ω ∙ r = v

* Velocidad angular (ω )

El vector ω es un producto cruz,perpendicular al plano de la trayectoria. Su origen se encuentra en el eje de rotación y su sentido depende del vector v (regla de la mano derecha).

ω


vt

* Correas de transmisión

1 v₁ = v₂ = v₃
ω₁ ∙ r₁ = ω₂ ∙ r₂ = ω₃ ∙ r₃∫₁ ∙ r₁ = ∫₂ ∙ r₂ = ∫₃ ∙ r₃

2 3

* Aceleración centrípeta ( Ac )

Sabemos que en MCU, vt varía. El vector Ac tiene la dirección del radio de la trayectoria circunferencial y siempre apunta hacia el centro. Es la que mantiene a un cuerpo con trayectoria circular.|Ac | = v² / r = (ω ∙ r)² / r = ω² ∙ r² / r = ω² ∙ r
Ac = v ∙ω
Ac

MOVIMIENTO CIRCULAR CON VEL. VARIABLE

* V₁
Si | v₁ | = | v₂ | , la aceleración es tangencial ( a )| a | = Δ vt / t = (| v₁ | - | v₂|) / t
V₂

* Aceleración angular (α )
| α | = - Δ ω / t = (ω₂ - ω₁) / t [rad/s]
Así tenemos que,
d= ω₀∙t + α∙t² y ω = ω₀ + α∙t. 2

DINÁMICA ROTACIONAL (M.C.)

* Fuerza centrípeta ( Fc)

De a cuerdo con Newton, si un cuerpo con MCU se ve afectado por Ac, entonces sobre éste cuerpo actúa una fuerza que provoca dicha aceleración. Tiene igual dirección y sentido que Ac.

Fc = m ∙ Ac = m ∙ v² /r =m ∙ ω² ∙ r nota: Fc también equivale a P . (momentum lineal) ∙ ω
* Energía cinética rotacional (Ecr)
Es directamente proporcional a la masa.
Ec= ½ m∙v² = ½ m ∙ ω² ∙ r²
De esta forma, tenemos para un cuerpo
m₁ m₂...