Movimiento circular
Se
define como movimiento
circular aquél cuya
trayectoria es una circunferencia.
El movimiento
circular, llamado también
curvilíneo, es otro tipo de
movimiento sencillo.
Estamos
rodeados por objetos que describen movimientos circulares: un disco
compacto durante su reproducción en el equipo de música, las manecillas de un
reloj o las ruedas de una motocicleta son ejemplos de movimientos circulares;
es decir, de cuerpos que se mueven describiendo una circunferencia.
A
veces el movimiento circular no es completo: cuando un coche o cualquier otro
vehículo toma una curva realiza un movimiento circular, aunque nunca gira los
360º de la circunferencia.
La
experiencia nos dice que todo aquello da vueltas tiene movimiento circular. Si
lo que gira da siempre el mismo número de vueltas por segundo, decimos que
posee movimiento circular
uniforme (MCU).
Ejemplos
de cosas que se mueven con movimiento circular uniforme hay muchos:
La
tierra es uno de ellos. Siempre da una vuelta sobre su eje cada 24 horas.
También gira alrededor del sol y da una vuelta cada 365 días. Un ventilador, un
lavadora o los viejos tocadiscos, la rueda de un auto que viaja con velocidad
constante, son otros tantos ejemplos.
Pero
no debemos olvidar que también hay objetos que giran con movimiento circular variado, ya
sea acelerado o desacelerado.
La
velocidad angular (ω)
Cuando
un objeto se mueve en una circunferencia, llevará una velocidad, ya que recorre
un espacio, pero también recorre
un ángulo.
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Para
tener una idea de la rapidez con que algo se está moviendo con movimiento
circular, se ha definido la velocidad angular (ω) como el número de vueltas que da
el cuerpo por unidad de tiempo.
Si un cuerpo tiene gran velocidad angular quiere decir que da muchas vueltas
por segundo.
De
manera sencilla: en el movimiento circular la velocidad angular está dada por
la cantidad de vueltas que un cuerpo da por segundo. Aquí debemos apuntar que
una misma velocidad angular se puede expresar de varias maneras diferentes.
Por
ejemplo, para las lavadoras automáticas o para los motores de los autos se usan
las revoluciones por minuto (rpm). También a veces se usan las rps (revoluciones por segundo).
La velocidad tangencial (v)
Aparte
de la velocidad angular,
también es posible definir la velocidad
lineal de un móvil que se
desplaza en círculo.
Por
ejemplo, imaginemos un disco que gira. Sobre el borde del disco hay un punto
que da vueltas con movimiento circular uniforme.
Ese
punto tiene siempre una velocidad lineal que es tangente a la trayectoria. Esa
velocidad se llama velocidad
tangencial.
La aceleración en los movimientos curvilíneos
En
los movimientos curvilíneos o circulares la
dirección cambia a cada instante. Y debemos recordar que la velocidad podrá variar (acelerar o desacelerar)
cuando varíe sólo su dirección, sólo su rapidez o, en el caso más general, cuando
varíen ambos.
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La aceleración asociada a los cambios en dirección
En
razón de la aseveración anterior, y desde un punto de vista sectorial
(distancia), un movimiento
circular uniforme es también
un movimiento acelerado,
aun cuando el móvil recorra la trayectoria a ritmo constante.
La
dirección del vector velocidad, que es tangente a la trayectoria, va cambiando
a lo largo del movimiento, y esta variación de v que
afecta sólo a su dirección da lugar a una aceleración, llamada aceleración centrípeta.
Aceleración centrípeta
Cuando
se habla de la aceleración en el movimiento
rectilíneo, se hace referencia
a que ella no era más que el cambio
constante que experimentaba
la velocidad por unidad de
tiempo. En este caso, la velocidad cambiaba únicamente en valor numérico, no en dirección.
Ahora
bien, cuando el móvil o la partícula realiza un movimiento circular uniforme,
es lógico pensar que en cada punto el valor numérico de la velocidad es el
mismo, en cambio es fácil darse cuenta de que la dirección de la velocidad va
cambiando a cada instante.
La
variación de dirección del vector lineal origina una aceleración que llamaremos aceleración centrípeta. Esta aceleración tiene la dirección
del radio y apunta siempre hacia el centro de la circunferencia.
Como
deberíamos saber, cuando hay un cambio en alguno de los componentes del vector
velocidad tiene que haber una aceleración. En el caso del movimiento
circular esa aceleración se llama centrípeta,
y lo que la provoca es el cambio de dirección del vector velocidad angular.
La aceleración asociada a los cambios en su
módulo (rapidez)
Ya
sabemos que un movimiento circular, aunque sea uniforme, posee la aceleración
centrípeta debida a los cambios de dirección que experimenta su vector
velocidad. Ahora bien, si además la velocidad del móvil varía en su magnitud
(módulo) diremos que además posee aceleración
angular.
Resumiendo:
si un móvil viaja en círculo con velocidad variable, su aceleración se puede
dividir en dos componentes: una aceleración de la parte radial (la aceleración
centrípeta que cambia la dirección del vector velocidad) y una
aceleración angular que cambia la magnitud del vector velocidad, además de una
aceleración tangencial si consideramos solo su componente lineal.
Como
corolario, podemos afirmar que un movimiento
circular uniforme posee solo aceleración centrípeta y que un movimiento circular variado posee aceleración centrípeta y, además, aceleraciones angular y tangencial.
En conclusion
Los astros giran alrededor del sol, el giro de
las llantas de los carros nos permite desplazarnos,etc. Se dice que un cuerpo
se mueve con movimiento circular uniforme cuando gira alrededor de un punto
llamado eje, describiendo arcos iguales en tiempos iguales.Movimiento Circular
Uniforme, es aquel en que un cuerpo al girar, describe ángulos iguales en
tiempos iguales. Según estas definiciones, se puede considerar este movimiento
bajo el punto de vista angular, o bajo el punto de vista lineal.
¡Qué interesante y bien ilustrada aportación! ¡Saludos!
ResponderBorrarMe ayudo mucho mañana tengo una exposición y esta bien resumido
ResponderBorrarHl
ResponderBorrarQue mas
hola gracias
ResponderBorrargracias
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