Movimiento Circular

En esta sección, vamos a definir las magnitudes características de un movimiento circular, análogas a las ya definidas para el movimiento rectilíneo.
Se define movimiento circular como aquél cuya trayectoria es una circunferencia. Una vez situado el origen O de ángulos describimos el movimiento circular mediante las siguientes magnitudes.

Posición angular, 
En el instante t el móvil seencuentra en el punto P. Su posición angular viene dada por el ángulo , que hace el punto P, el centro de la circunferencia C y el origen de ángulos O.
El ángulo , es el cociente entre la longitud del arco s y el radio de la circunferencia r, =s/r. La posición angular es el cociente entre dos longitudes y por tanto, no tiene dimensiones.
Velocidad angular, 

En el instante t' el móvil seencontrará en la posición P' dada por el ángulo  '. El móvil se habrá desplazado = ' - en el intervalo de tiempo t=t'-t comprendido entre t y t'.
Se denomina velocidad angular media al cociente entre el desplazamiento y el tiempo.

Como ya se explicó en el movimiento rectilíneo, la velocidad angular en un instante se obtiene calculando la velocidad angular media en un intervalo de tiempo quetiende a cero.

Aceleración angular, 

Si en el instante t la velocidad angular del móvil es  y en el instante t' la velocidad angular del móvil es '. La velocidad angular del móvil ha cambiado =' - en el intervalo de tiempo t=t'-t comprendido entre t y t'.
Se denomina aceleración angular media al cociente entre el cambio de velocidad angular y el intervalo de tiempo que tarda enefectuar dicho cambio.

La aceleración angular en un instante, se obtiene calculando la aceleración angular media en un intervalo de tiempo que tiende a cero.

 
Dada la velocidad angular, hallar el desplazamiento angular
Si conocemos un registro de la velocidad angular del móvil podemos calcular su desplazamiento  -0 entre los instantes t0 y t, mediante la integral definida.

El productodt representa el desplazamiento angular del móvil entre los instantes t y t+dt, o en el intervalo dt. El desplazamiento total es la suma de los infinitos desplazamientos angulares infinitesimales entre los instantes t0 y t.
En la figura, se muestra una gráfica de la velocidad angular en función del tiempo, el área en color azul mide el desplazamiento angular total del móvil entre los instantes t0y t, el arco en color azul marcado en la circunferencia.


Hallamos la posición angular   del móvil en el instante t, sumando la posición inicial 0 al desplazamiento, calculado mediante la medida del área bajo la curva -t o mediante cálculo de la integral definida en la fórmula anterior.
 
Dada la aceleración angular, hallar el cambio de velocidad angular
Del mismo modo que hemoscalculado el desplazamiento angular del móvil entre los instantes t0 y t, a partir de un registro de la velocidad angular  en función del tiempo t, podemos calcular el cambio de velocidad  -0 que experimenta el móvil entre dichos instantes, a partir de una gráfica de la aceleración angular en función del tiempo.


En la figura, el cambio de velocidad  -0 es el área bajo la curva  - t, o elvalor numérico de la integral definida en la fórmula anterior.
Conociendo el cambio de velocidad angular  -0, y el valor inicial 0 en el instante inicial t0, podemos calcular la velocidad angular  en el instante t.
Resumiendo, las fórmulas empleadas para resolver problemas de movimiento circular son similares a las del movimiento rectilíneo.

 
Movimiento circular uniforme

Un movimientocircular uniforme es aquél cuya velocidad angular   es constante, por tanto, la aceleración angular es cero. La posición angular   del móvil en el instante t lo podemos calcular integrando
 -0=(t-t0)
o gráficamente, en la representación de  en función de t.
Habitualmente, el instante inicial t0 se toma como cero. Las ecuaciones del movimiento circular uniforme son análogas a las del...