MOV. CIRCULAR

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU), y MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO (MCUA)

El movimiento circular uniforme es aquel en el que los móviles se desplazan sobre una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante.

este tipo de movimiento es muy similar al movimiento rectilíneo uniforme, pero evidentemente la trayectoria en este movimiento(MCU) es de manera circular.

Para su estudio, este tipo de movimiento se divide o clasifica, en movimiento circular uniforme (MCU), y movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA).

Se consideran dos velocidades, la rapidez con que varía el ángulo en el giro y la rapidez del desplazamiento del móvil sobre la circunferencia. Estas velocidades se denominan angular y tangencial respectivamente.

Velocidad angular en movimiento circular uniforme.

Primeramente trataremos el MCU, en el cual, su velocidad angular es la rapidez con la que varía el ángulo en el tiempo y se mide en radianes / segundos. Recordemos que 2 π radianes es igual a 360°.

Si por ejemplo el ángulo es de 360 grados (una vuelta) y se tarda un segundo en completarla, la velocidad angular es: 2 π [rad/s]. 

Si se dan dos vueltas en un segundo la velocidad angular es 4 π [rad/s].
Si se da media vuelta en dos segundos es 1/2 π [rad/s].
La velocidad angular se calcula como la variación del ángulo sobre la variación del tiempo.

La velocidad lineal o tangencial en el 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. A mayor 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.

Para calcular la velocidad tangencial se multiplica la velocidad angular por el radio.

V = ω.r

V = Velocidad tangencial [m/s]
ω = Velocidad angular = 2 π f [rad/s]
r = Radio de giro [m]

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO.

Este tipo de movimiento se presenta cuando una partícula o cuerpo sólido describe una trayectoria circular aumentando o disminuyendo la velocidad de forma constante en cada unidad de tiempo. Es decir, la partícula se mueve con aceleración constante.

En la figura se observa un ejemplo, en donde la velocidad aumenta linealmente o tangencialmente respecto a un periodo de tiempo. Suponiendo que el tiempo que tarda en llegar del punto P₁ a P₂ sea una unidad de tiempo, la partícula viaja con una aceleración tangencial uniforme v, e incrementándose esa cantidad en cada unidad de tiempo.

Al analizar este tipo de movimiento nos daremos cuenta que tiene mucha similitud con el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), con la diferencia a tomar en cuenta que la trayectoria en el MCUA es circular. Por tanto las formulas son similares y quedan definidas de la siguiente manera.

Para determinar el desplazamiento angular tenemos las siguientes expresiones.