Post on 18-Jan-2015
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ARMENDARIZ TORRES CLAUDIA IVETT
BANDA MAR JEMIMA NOEMI
ORTIZ CRUZ CLAUDIA ANTONIA
RESENDIZ CASTILLO CINTHIA VICTORIA
UN EJEMPLO
El movimiento circular uniforme es aquel movimiento circular en el que un móvil se desplaza alrededor de un punto central, siguiendo la trayectoria de una circunferencia, de tal modo que en tiempos iguales recorra espacios iguales.
No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo, dirección y sentido: el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente cambiando, siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto implica la presencia de una aceleración que da lugar a esta variación que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, si varía su dirección.
El movimiento circular es el que se basa en un eje de giro y radio constante: la trayectoria será una circunferencia. Si, además, la velocidad de giro es constante, se produce el movimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio fijo y velocidad angular constante.
Un movimiento circular uniforme es aquél cuya velocidad angular w es constante, por tanto, la aceleración angular es cero.
El movimiento circular está presente en multitud de artilugios que giran a nuestro alrededor; los motores, las manecillas de los relojes y las ruedas son algunos ejemplos que lo demuestran.
Aunque el movimiento circular sea uniforme y su rapidez sea constante, su velocidad es variable y por lo tanto es acelerado. Recuerda que la rapidez es una magnitud escalar que no cambia durante el MCU, mientras que la velocidad es un vector que sí cambia constantemente.
La rueda de la fortuna en movimiento seria un ejemplo del movimiento circular uniforme, una silla de la misma rueda realiza una trayectoria circular y sucede que puede tener una rapidez constante , sin embargo como la velocidad es un vector la de la rueda cambia a cada instante pues se dirije siempre de manera tangencial y forma un ángulo de 90° con el radio de giro.
EJEMPLO:
Los engranajes, las ruedas, los cederrons, los loopings de las montañas rusas, etc, los movimientos circulares nos rodean; de todos éstos sólo vamos a estudiar los más sencillos: los uniformes (los que transcurren a un ritmo constante)
FUERZA CENTRÍPETA La segunda ley de Newton determina el movimiento circular y los demás movimientos de una partícula. La aceleración, dirigida el centro del circulo, que tiene una partícula con movimiento circular uniforme ha de ser producida por una fuerza dirigida también hacia el centro. Como la magnitud de la aceleración normal es igual a v2 / R, y su dirección es hacia su centro, la magnitud de la fuerza normal sobre una partícula de masa m es
Una de las fuerzas producidas es la Fuerza Centrífuga. Esta, es definida como la fuerza que tiende a que todos los cuerpos en rotación traten de alejarse de su eje.La fuerza centrípeta es la opuesta de la fuerza centrifuga que hace que los componentes de un sistema en rotación traten de acercarse a su eje.La fuerza Centrífuga es una de las fuerzas dominantes en el estudio de las alas rotativas
La rotación de las palas de un helicóptero producen una muy alta fuerza centrífuga, cargando la misma sobre el rotor y el conjunto de las palas. Imaginen que la carga sobre la raíz de la pala puede estar en el orden de las 6 a las 12 toneladas, en un helicóptero de 2 a 4 pasajeros. Helicópteros más grandes pueden experimentar, en cada pala, unas 40 toneladas sobre la raíz. Cuando las palas del rotor de un helicóptero no están girando, caen hacia abajo debido a su propio peso.
Cuando comienza la rotación de¡ conjunto las palas comienzan a elevarse de su posición de descanso debido a la fuerza centrifuga.
Es la distancia recorrida por un cuerpo que sigue una trayectoria circular, y se expresa frecuentemente en radianes (rad), grados (°), ciclos (c), y revoluciones (rev).Es conveniente expresar toda rotación en radianes. El radian (rad) es una unidad de medida angular. El radian como unidad no tiene dimensiones es la relación entre dos longitudes.
O
r
r
d
360°
0°
De las relaciones anteriores se deduce que el ángulo en radianes en cualquier punto sobre la circunferencia de un circulo esta dada por d , la longitud del arco entre los dos puntos, dividida por el radio r.
En otras palabras:
ángulo en radianes = longitud del arco
radio
O = d
r
Es el resultado de dividir el desplazamiento angular entre el tiempo transcurrido, y esta dada por:
w = O
t
El símbolo w (omega) se usa para denotar la velocidad angular.
En el movimiento circular uniforme una vuelta o ciclo completos corresponden a 360° la palabra frecuencia (f) en el movimiento circular indica el numero de revoluciones, vueltas o ciclos completos en la unidad de tiempo. Sus unidades corresponden a los ciclos / segundo llamados también hertz (Hz) así, cuando una revolución seda en un segundo , se tiene una frecuencia de un hertz.
1 c/s = 1Hz
El periodo (T) de un movimiento circular indica el tiempo que tarda una partícula en realizar un ciclo completo la unidad utilizada para el periodo es el segundo.
El periodo y la frecuencia son cantidades reciprocas por ejemplo si la frecuencia es 10 c/s, el tiempo que tarda en dar un ciclo completo es de 1/10s esto nos llega a concluir que:
f = 1 y que T = 1 T= periodo en s
t f F= frecuencia en c/s o hertz
Se define como la variación de la velocidad angular con respecto al tiempo, y esta dada por: a= wf – wi
t
a (alfa)= velocidad angular final en rad / s2
wf = velocidad angular inicial en rad / s
wi = velocidad angular inicial en rad / s
t = tiempo transcurrido en s
En el movimiento circular uniforme, la velocidad cambia constantemente su dirección. Tal cambio es debido a la aceleración centrípeta ya que su sentido es dirigido hacia el centro y actúa perpendicularmente a la velocidad tangencial. a c V T= wr
La fuerza que resulta de este movimiento entonces también debe apuntar hacia el centro. No hay que olvidar que esta es la dirección adecuada de la fuerza, si solo nos imaginamos girando un objeto fijo a una cuerda de longitud fija. La cuerda tiene tensión constante, y es la que "fuerza" al objeto a seguir su movimiento circular.
De acuerdo a la experiencia cotidiana, se sabe que el objeto en movimiento jala hacía afuera la mano que sostiene la cuerda. De la tercera ley de Newton, se concluye que la fuerza que debe ejercer la mano sobre el objeto, a través de la cuerda, será un tirón hacia adentro igual.