MOVIMIENTO CIRCULAR
Alicia Olguín S.
Instituto de Física
Facultad de Ciencias
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
•
Un auto se mueve con Movimiento Circular Uniforme cuando su
rapidez es constante, perosu velocidad es variable en dirección y
sentido
r
De la figura se observa que v
apunta hacia el centro de la trayectoria, por
lo cual la aceleración también esta dirigida hacia el centro de latrayectoria
y recibe el nombre de aceleración centrípeta o normal o radial y se
simboliza . ar
c
Por semejanza de triángulos, ambos son isósceles y tienen el mismo
ángulo en el vértice y r r
r
r
v1 r1y v2 r2
Por lo tanto, se puede escribir:
v r
v
r
Dividiendo por t
v v r
t r t
En el límite, cuando t 0, esta expresión es exacta
v
v r
lím
t 0 t
t 0 r t
2
v
ac
r
ac = límCuando una partícula describe una trayectoria circular con
rapidez variable se observa que vr no apunta hacia el centro de
la trayectoria, por lo cual la aceleración no es centrípeta, pero
podemosdescomponer vr en una componente radial y una
componente tangencial, de modo que tendremos la aceleración :
r
2v
rv r
v1
r r r
a ac atg
•
Si se definen los vectores unitarios rˆ y ˆ comose observa en la
figura, podemos escribir:
r
a ac rˆ + atgˆ
v2
Siendo ac
y
r
dv
ag
dt
Note que estos vectores unitarios son variables rˆ módulo 1,
dirección radial hacia fuera.
ˆ módulo 1,dirección tangencial , sentido antireloj.
•
Para una trayectoria cualesquiera, se tiene:
Magnitudes Angulares
Sea la posición angular, ángulo formado por el radio vector y
el eje dereferencia, si t
Se define velocidad angular:
Si
t
Si
d
dt
d
entonces, se define aceleración angular
dt
es constante, se tiene
0 t
1
0 0 t t 2
2
RelaciónMagnitudes Angulares y Lineales
De la figura, la velocidad es tangente a la trayectoria circular y su
tamaño es v ds , donde s es la distancia recorrida a lo largo de la
dt
trayectoria circular,
es...
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