Velocidad y Aceleración

INTRODUCCIÓN

En este trabajo se van a dar a conocer de una forma rápida los conceptos y las fórmulas de la Velocidad Tangencial en el Movimiento Curvilíneo Uniforme (MCU), el de la Velocidad Angular y de la Aceleración Centrípeta . Tratando de plasmar en estas hojas la información de manera clara, con ilustraciones y fórmulas, para poder así presentar estos conocimientos a un nivel de fácilcomprensión entender para cualquier lector.



















VELOCIDAD TANGENCIAL, VELOCIDAD ANGULAR Y ACELERACIÓN CENTRÍPETA

Velocidad tangencial en MCU
La velocidad tangencial es la velocidad del móvil (distancia que recorre en el tiempo). Por lo tanto para distintos radios y a la misma velocidad angular, el móvil se desplaza a distintas velocidades tangenciales. Amayor radio y a la misma cantidad de vueltas por segundo, el móvil recorre una trayectoria mayor, porque el perímetro de esa circunferencia es mayor y por lo tanto la velocidad tangencial también es mayor. La velocidad tangencial se mide en unidades de espacio sobre unidades de tiempo, por ejemplo [m/s], [km / h], etc. Se calcula como la distancia recorrida en un período de tiempo.




Porejemplo si se recorre todo el perímetro de una circunferencia de radio 5 metros en 1 segundo, la velocidad tangencial es:






Ecuación de la velocidad tangencial
La ecuación que se utiliza para calcular la velocidad tangencial se expresa como la velocidad angular por el radio.



Para el ejemplo anterior la calculamos como: 



En MCU la velocidad tangencial es constante (en módulo)para un mismo punto. A mayor distancia del eje, la velocidad tangencial aumenta. Su dirección varía continuamente, teniendo siempre la misma dirección que la recta tangente al punto en donde se encuentre el móvil.
En un MCU la velocidad tangencial cambia continuamente de dirección y sentido, pero la rapidez es constante porque la longitud del vector velocidad tangencial no varía.
Si se tiene unobjeto físico cualquiera que describe circunferencias de centro O y radio r, con MCU en el sentido contrario del movimiento de las agujas del Reloj, la velocidad tangencial o lineal es aquella que tiene el objeto físico en un instante cualquiera del movimiento circular.
Se representa por un vector tangente a la circunferencia en el punto que se considere. Se puede observar que en el MCU lavelocidad tangencial o lineal no es constante, pues el vector que representa dicha velocidad cambia continuamente de dirección y sentido. El módulo de la velocidad tangencial en MCU se mide por el cociente entre el arco descrito por el móvil y el tiempo empleado en recorrerlo.
Si el móvil parte de A y da una vuelta completa, d = 2.p.r (Longitud de la circunferencia) y si da n vueltas. 2.p.r.n. Si estearco es descrito en un tiempo t.
Esta velocidad se expresa simplemente como V que no es más que la velocidad debida al movimiento de traslación de la partícula.

Velocidad Angular
Se considera un objeto físico que describe circunferencias de centro O y radio r con MCU. Si en un intervalo de tiempo t el objeto físico pasa de la posición A a la posición Bdescribiendo el arco AB y el radio r barre el ángulo . Como tiene su vértice en el centro de la circunferencia, se cumple que la medida del ángulo  es igual a la medida del arco AB.


Por consiguiente, si el objeto físico describe áreas iguales, se tendrá que el radio r barre ángulos iguales en tiempo iguales, por lo que se habla de una Velocidad Angular del objeto físico. Una característica quedistingue a este tipo de movimientos es que el ángulo que recorre una partícula por unidad de tiempo es constante, por lo que su velocidad angular es constante.


La velocidad angular en un movimiento circular uniforme se mide por el cociente entre el ángulo recorrido por el radio y el tiempo empleado en barrerlo. Designando la velocidad angular por la letra griega (omega) se tiene 
=
Angulo...