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Movimiento Circunferencial Uniforme
F Í S I C A Objetivos: ➢ Describir el movimiento circunferencial. ➢ Establecer la definición de velocidad aceleración angular. ➢ Conocer las características del MCU . angular y
Movimiento circunferencial lo experimenta solo un punto del cuerpo, que al moverse en torno a un eje describe una trayectoria circunferencial. Para determinar la dirección de la velocidad angular hacemos uso de la regla de la mano derecha. ? es (+) cuando el movimiento circunferencial se desarrolla en sentido antihorario. ? es (-) cuando el movimiento circunferencial se desarrolla en sentido horario. Radio vector ( ?): es aquel vector que nos permite ubicar al móvil en cualquier instante. Movimiento rotacional y Movimiento Circunferencial Elementos del movimiento circunferencial Desplazamiento angular (?): es el ángulo central barrido por el radio vector, en un cierto intervalo de tiempo. Relación entre la rapidez lineal (?) y angular (?) Se cumple Velocidad tangencial (?): denominada también velocidad lineal, es la velocidad que presenta el móvil en cada punto de su trayectoria. Velocidad angular ? : magnitud vectorial que caracteriza la razón del desplazamiento angular por cada unidad de tiempo. Cuyo módulo (rapidez angular) se representa como Movimiento rotacional lo experimenta todo el cuerpo respecto de un eje que pasa por el. Ԧ ? ? = ?? Ԧ ? Ԧ ? ? ? ? Observación: Periodo (?): es el tiempo que dura una vuelta completa. Importante: 2? ?= 2?? ? = Frecuencia (?): Es el número de vueltas que se realiza en cada segundo Unidad en el S.I. (rad/s) ? ∆? ? = Unidad en el S.I. (?−1<> ??) ? =⋕ ?? ??????? ??????
? Aplicaciones En un MCU se cumple ? 1. Poleas unidas por una faja ?? ? • En intervalos de tiempos iguales, los ángulos barridos son iguales. ? B ? ? P ? ? Se verifica que ??? ? ? ?? ? ?? ? =? ? ??= ??= ?? ? ??? • Movimiento Circunferencial Uniforme (M.C.U.) En intervalos de tiempos iguales, los recorridos son iguales. ? =? ? → ????= ???? ? ?? A ? 2. Poleas en contacto • Los recorridos y ángulos barridos son directamente proporcionales al tiempo transcurrido. Se verifica que ?? B Aceleración Centrípeta (???) A ??= ?? Es aquel movimiento circunferencial en el cual la rapidez tangencial y la rapidez angular permanecen constante. ?? Magnitud vectorial que mide los cambios de dirección que experimenta la velocidad lineal. Su dirección es perpendicular a la velocidad tangencial y siempre apunta hacia el centro de la trayectoria circunferencial. → ????= ???? 3. Poleas solidarias Se verifica que A ?? ??= ?? B ?? ?? ??= ?? ?? ?? ?2 ?= ?2? → ???= ??
F I S I C A Ejemplo 1 RESOLUCIÓN Datos: ??= 24??; ??= 20??; ??= 4??;??=6rad/s Del grafico mostrado, determine la rapidez con la que el bloque se desplaza si la polea D rota uniformemente con 6???/?(??= 24??; ??= 20??; ??= 4??) . Para un instante cualquiera de tiempo ? ?? B B ?? ? Piden: ? D ?? ?? C ?? D ?? C ?? ▪ De la polea B ? …….. [1] → ? = ??? ▪ De la polea C y D A) 0.29m/s B) 0.72m/s C) 0,36m/s D) 0.,16m/s E) 0,25m/s ?? ?? …….. [2] → ? = ?? → ???= ???? ? ▪ De 2 en 1 → ? = 6(4)(24) ?? ? 1? ???? ?? ( 100??) → ? = ?? 20 ∴ ? = 0,29?/?