clase n 1movimiento circunsferencial2

CLASE Nº 1
MOVIMIENTO CIRCUNFERENCIAL

1

OBJETIVOS
Al término de la unidad usted debe:
1.
2.
3.
4.

Conocer unidades asociadas al movimiento
circunferencial.
Caracterizar y analizar movimientos
circunferenciales.
Aplicar las ecuaciones de movimiento
circunferencial a la solución de problemas.
Conocer fuerzas centrípeta y centrífuga.

2

MOVIMIENTO
CIRCUNFERENCIAL
UNIFORME
(M.C.U.)
 Movimientoen que un
cuerpo gira
equidistante a un
punto fijo,
describiendo ángulos
iguales en tiempos
iguales.

3

PERÍODO (T)


Es el tiempo que tarda
una partícula en dar
una vuelta completa.



Se mide en unidades
de tiempo, nosotros lo
mediremos en
SEGUNDOS.

4

FRECUENCIA ( f )


Es el número de vueltas o
revoluciones por unidad de
tiempo. Matemáticamente, se
expresa:

f = n
t


donde
n: númerode vueltas.
t : tiempo
5

Para 1 vuelta ( n =1) demora un
tiempo t = período (T),
Reemplazando

f=1
T
La unidad de frecuencia es :
Hertz (Hz)= 1
= rps = vibración = oscilación = sˉ¹
segundo
segundo
segundo
6

GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 4
Un niño andando en su bicicleta observa que
constantemente la rueda da tres vueltas en un
segundo y, además, sabe que el radio de ésta es 50
cm. ¿Cuál es lafrecuencia y el período de la rueda
respectivamente?
A) 1/3 (Hertz), 3 (s)
B) 3 (Hertz), 1 (s)
C) 1 (Hertz), 3 (s)
D) 3 (Hertz), 1/3 (s)
E) 3 (Hertz), 3 (s)

D
Aplicación
7

RADIÁN


En física para medir
ángulos se usa mucho
una unidad llamada
radián.



Radián: Es el ángulo
central al que
corresponde un arco de
longitud igual al radio.

8

Equivalencia entre grados
sexagesimales y radianes
Ánguloen grados
= 180º
Ángulo en radianes
π

9

GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 1


Los ángulos: 60º, 90º al transformarlos a
radianes corresponden, respectivamente:

A) π/2, π/3 radianes
B) π/4, π/2 radianes
C) π/6, π/2 radianes
D) π/2, π/6 radianes
E) π/3, π/2 radianes

10

Velocidad angular (ω)




La velocidad angular es
un vector perpendicular
al plano de movimiento,
su módulo es la rapidez
angular ;que es él
ángulo descrito por
unidad de tiempo.
Su unidad es:

ω = Δ
Δt

Radián
donde

segundo

Δ = variación del ángulo.
Δt = variación de tiempo.

11

Velocidad tangencial (v)
Se define velocidad tangencial como el cuociente
entre el arco recorrido por la partícula y el tiempo
empleado en cubrir dicha distancia.



La magnitud de esta
velocidad es

V = 2·π· R· f = R · ω


Donde: R= radio.
ω=rapidez angular.
f = frecuencia.

Sus unidades
 Sistema Internacional: (m/s)


CGS: (cm/s)

12

Aceleración Centrípeta (ac)




A pesar de que el módulo de la velocidad es
constante, la velocidad como vector es variable,
lo que implica la existencia de aceleración
llamada centrípeta, la cual apunta siempre hacia
el centro de rotación.
La magnitud de esta aceleración es
Vt

ac = V² = ω² ·R
RSus unidades
 Sistema internacional: m/s²
 CGS: cm/s²

R

ac

13

FUERZA CENTRÍPETA (Fc)
Si consideramos la masa del cuerpo en
rotación, debido a que está sometido
a una aceleración por la segunda ley
de Newton (F = m · a) el cuerpo
también está sometido a una fuerza
llamada centrípeta, la cual tiene la
misma dirección y sentido que la
aceleración centrípeta.


La magnitud de esta fuerza
esFc = masa · ac

Sus unidades son
 Sistema internacional: Newton.
 CGS: Dina.
14

GUÍA Nº 1, EJERCICIO Nº 7


Un cuerpo de masa 3 (kg) gira con una
aceleración de 4 (m/s²). ¿Cuánto vale la fuerza
centrípeta que experimenta el cuerpo?

A) 12 (Newton)
B) 3 (Newton)
C) 1 (Newton)
D) 4 (Newton)
E) 7 (Newton)

15

Fuerza Centrífuga


No es una fuerza real, sino que es el resultado del efecto de
lainercia que experimenta un cuerpo en movimiento
curvilíneo.
Así, pues, cuando se hace girar una lata en una trayectoria
circular no hay fuerzas que tiren de la lata hacia fuera. La
tensión del cordel es la única fuerza que tira de la lata
hacia adentro. La fuerza hacia fuera se ejerce sobre el
cordel, no sobre la lata .

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Fuerza Centrífuga





La fuerza centrífuga depende del marco de...