movimiento fisica

mati





Capitulo I: Características del movimiento circunferencial


Movimiento circunferencial uniforme (M.U.C.)

Se especifica como el movimiento de un cuerpo que atraviesa, con rapidez constante, una trayectoria circular.

Si queremos asociarlo con nuestra vida diaria, podemos encontrar varios ejemplos, como: las ruedas de una bicicleta o de un automóvil, las aspas delventilador que giran, el tambor de la lavadora al centrifugar, entre muchos otros ejemplos


Tomando un ejemplo ya visto: imaginemos que estamos reproduciendo un CD, de tal manera que su punto de borde externo P se mantiene a distancia constante del centro (r). al girar, la posición de dicho punto va cambiando, y lo hace desde una posición inicial Pi en un tiempo Ti hasta una posición final Pf enun instante Tf. El ángulo (Qi) corresponde al que subtiende al radio en relación con la posición inicial, y el ángulo Qf al que se subtiende respecto de la posición Pf. La diferencia entre esos dos ángulos corresponde al desplazamiento angular (diferencia Q), es decir, al ángulo recorrido o descrito por el punto P entre los dos instantes, donde:
DQ = Qf – Qi donde D eneste caso significará diferencia de (remplazando a delta)
Aunque las rapidez de un objeto en este tipo de movimientos es constante, su velocidad no lo es, ya que la velocidad es una magnitud vectorial tangente a la trayectoria, por lo cual cambia a cada instante.
Como sabemos entonces que hay velocidad y variaciones de velocidad, deducimos que debe existir una aceleración.
*Si quisiéramossaber que tan rápido gira un cuerpo, es decir, que tan rápido se realiza un desplazamiento angular, recurrimos al concepto nuevo de rapidez angular, que corresponde al desplazamiento angular por unidad de tiempo. Esta magnitud escalar la representamos con la letra ():

= Qf – Qi
tf – ti

Ya que la rapidez angular es la variación de desplazamiento angular por unidad de tiempo.Para designarle una unidad de medida, la cinemática utiliza el radián.

-El radian es el ángulo del centro correspondido en un arco de circunferencia cuya longitud es igual al radio de ella (r). En un ángulo completo existen exactamente 2 radianes, por lo que cada radian vale aproximadamente 57,3º. Por lo tanto, la unidad de medida de la rapidez angular será (rad/s).


Velocidad y rapidezlineal:

Velocidad: magnitud vectorial. Significa que debe ser especificada por:

-Modulo: valor con su respectiva unidad de medida.

-Origen: punto donde se inicia la magnitud física.

-Dirección: representado por el ángulo cercano al eje horizontal.

-Sentido: hacia donde está aplicada la magnitud (norte, sur, este, oeste)

Rapidez: magnitud escalar. Solo se informa de la cantidad ysu unidad de medida (siempre es el módulo de la velocidad).

Velocidad instantánea: Imaginémonos un disco que esta girando. Sobre el borde del disco hay un punto que da vueltas con movimiento circular uniforme.
Ese punto tiene todo el tiempo una velocidad que es tg a la trayectoria. Esa velocidad se llama velocidad instantánea. Es perpendicular al radio y tangencial a la trayectoriacircunferencial. Para calcular la velocidad tangencial se hace el espacio recorrido sobre la circunferencia dividido por el tiempo empleado. El espacio recorrido es el arco recorrido
Relación entre rapidez lineal y angular:

Vt = * r

Sabemos que la rapidez de un cuerpo está dada por la relación entre la distancia recorrida ( y el tiempo empleado (), tal como lo muestra esta expresiónalgebraica:

v =


Si el movimiento descrito por un objeto es uniforme, entonces la rapidez media coincide con la instantánea, que en este tipo de movimiento circunferencial llamaremos rapidez lineal. En un movimiento circunferencial la distancia recorrida puede ser calculada de la siguiente manera:

= r *

Al dividir por el tiempo ambos lados de la expresión, nos queda:

= r *...