Movimiento Circular

En cinemática, el movimiento circular (también llamado movimiento circunferencial) es el que se basa en un eje de giro y radio constantes, por lo cual la trayectoria es una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante (módulo de ésta), se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio y centro fijos y velocidad angularconstante.

En el movimiento circular hay que tener en cuenta algunos conceptos que son básicos para la descripción cinemática y dinámica del mismo:
* Eje de giro: es la línea recta alrededor de la cual se realiza la rotación, este eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo pero para cada instante concreto es el eje de la rotación (considerando en este caso una variación infinitesimal odiferencial de tiempo). El eje de giro define un punto llamado centro de giro de la trayectoria descrita (O).
* Arco: partiendo de un centro fijo o eje de giro fijo, es el espacio recorrido en la trayectoria circular o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento angular. Su unidad es el radián (espacio recorrido dividido entre el radio de la trayectoria seguida, división de longitudentre longitud, a dimensional por tanto).
* Velocidad angular: es la variación del desplazamiento angular por unidad de tiempo (omega minúscula, ).
* Aceleración angular: es la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo (alfa minúscula, ).
Velocidad angular y velocidad tangencial
* Velocidad angular es la variación del arco angular o posición angular respecto al tiempo.Es representada con la letra (omega minúscula) y viene definida como:

Siendo la segunda ecuación la de la velocidad angular instantánea (derivada de la posición angular con respecto del tiempo).
* Velocidad tangencial de la partícula es la velocidad del objeto en un instante de tiempo (magnitud vectorial con módulo, dirección y sentido determinados en ese instante estudiado). Puedecalcularse a partir de la velocidad angular. Si es el módulo la velocidad tangencial a lo largo de la trayectoria circular de radio R, se tiene que:

Aceleración angular
La aceleración angular es la variación de la velocidad angular por unidad de tiempo y se la representa con la letra: y se la calcula:

Si at es la aceleración tangencial, a lo largo de la circunferencia de radio R, se tiene que:Período y frecuencia
El período indica el tiempo que tarda un móvil en dar una vuelta a la circunferencia que recorre. Se define como:

La frecuencia es la inversa del periodo, es decir, las vueltas que da un móvil por unidad de tiempo. Se mide en hercios o s-1

Aceleración y fuerza centrípeta
La aceleración centrípeta o aceleración normal afecta a un móvil siempre que éste realiza unmovimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. Se define como:

La fuerza centrípeta es la fuerza que produce en la partícula la aceleración centrípeta. Dada la masa del móvil, y basándose en la segunda ley de Newton () se puede calcular la fuerza centrípeta a la que está sometido el móvil mediante la siguiente relación:

Se define movimiento circular como aquél cuya trayectoria es unacircunferencia. Una vez situado el origen O de ángulos describimos el movimiento circular mediante las siguientes magnitudes.
| Posición angular, qEn el instante t el móvil se encuentra en el punto P. Su posición angular viene dada por el ángulo q, que hace el punto P, el centro de la circunferencia C y el origen de ángulos O.El ángulo q, es el cociente entre la longitud del arco s y el radio de lacircunferencia r, q=s/r. La posición angular es el cociente entre dos longitudes y por tanto, no tiene dimensiones. |

Velocidad angular, w
| En el instante t' el móvil se encontrará en la posición P' dada por el ángulo q '. El móvil se habrá desplazado Dq=q ' -q en el intervalo de tiempo Dt=t'-t comprendido entre t y t'. |
Se denomina velocidad angular media al cociente entre el desplazamiento y...