Introduce tus datos para resolver ejercicios con la calculadora de Movimiento Circular Uniforme y aprende sobre el tema con nuestro resumen bien detallado.
RESULTADO
FORMULA
VARIABLES DE LA FORMULA
ω = Velocidad angular
ac = Aceleración centripeta
r = Radio
t = Tiempo
v = Velocidad tangencial
¿Qué es el movimiento circular uniforme ?
Se le llama Movimiento Circular Uniforme al movimiento curvilíneo cuya trayectoria es una circunferencia, también se le conoce como movimiento circunferencial y es el que se mueve alrededor de un eje de giro con un radio y una velocidad angular (ω) constantes, trazando una circunferencia y con una aceleración centrípeta.
El movimiento circular uniforme está presente en multitud de situaciones de la vida diaria como por ejemplo: Las manecillas del reloj, las aspas de un ventilador, las ruedas de un automotor, etc.
Elementos de todo movimiento circular uniforme
La primera relación que encontramos de este Movimiento Circular Uniforme
es que el ángulo theta, es la razón que hay entre el arco (S) y el radio (r)
θ = S/r
La masa entonces, tiene una velocidad que es tangente a la trayectoria, se le conoce como velocidad tangencial o velocidad lineal. El vector cambia de dirección pero la magnitud se mantiene constante.
La velocidad tangencial es igual a la velocidad angular por el radio
v=w*r
En todo Movimiento Circular Uniforme existe una aceleración centrípeta, la aceleración centrípeta es un vector que apunta siempre al centro; que es igual a la velocidad al cuadrado dividido al radio.
ac= v2/r
Toda masa sometida a una aceleración centrípeta por la segunda ley de Newton genera una fuerza que se conoce como fuerza centrípeta
fc=m*ac
En todo Movimiento Circular Uniforme aparece una fuerza centrípeta asociada a una aceleración centrípeta
La velocidad angular es la razón que hay entre el desplazamiento angular delta comparado con el tiempo que lo recorre. El desplazamiento angular en el tiempo durante la masa recorre el ángulo.
Todo masa en un MCU (Movimiento circular uniforme) tiene un tiempo en el que se demora en hacer un ciclo completo, a ese ciclo se le conoce como período
t= periodo
f= frecuencia
La frecuencia es el número de ciclos que hace la masa por unidad de tiempo, se mide en Hertz (vueltas por segundo)
la velocidad angular se puede determinar como 2π radianes sobre el periodo
w = 2π /f
Conceptos del Movimiento Circular Uniforme
Desplazamiento lineal:
Se le conoce como desplazamiento lineal a la distancia que recorre la masa sobre la trayectoria.
Deslazamiento angular:
Son los ángulos barridos por la masa a lo largo de la trayectoria.
Velocidad lineal, v:
Es la rapidez con que se mueve un punto a lo largo de una trayectoria circular.
Velocidad angular, ω:
Es el ángulo barrido en la unidad de tiempo.
El periodo, T:
Es tiempo que tarda la masa en dar una vuelta completa.
La frecuencia, f:
Es el número de vueltas por segundo en Hertz.
Puedes resolver tus ejercicios con la Calculadora de Movimiento Circular Uniforme totalmente fácil y confiable, también puedes practicar los ejercicios.
Ejercicio de MCU resuelto paso a paso
Un vehículo da tres vueltas sobre una rotonda de 200 metros de diámetro a una velocidad constante y demora 3 minutos en hacerlo.
Encontrar las siguientes incógnitas:
- Frecuencia
- Período
- Velocidad angular
- Velocidad tangencial
- Aceleración centrípeta
Procedimiento
- Lo primero que haremos será convertir el tiempo en segundos:
60s * 3 min = 180 s
- Luego calcularemos la frecuencia a través de la siguiente ecuación:
f= 3/180s = 0.016 Hz
- Seguidamente calculamos el período:
T = 1/f 1/0.016 hz = 62.5 s
- Ahora, obtenemos la velocidad angular a partir de la frecuencia:
w = 2πf= 0.10 rad/s
- Calcularemos la velocidad tangencial multiplicando la velocidad angular (en radianes) por el radio.
vt = w*r= 0.10 * 150 m = 15 m/s
- Y, finalmente podemos encontrar la aceleración centrípeta.
ac = v*w = 15 m/s * 0.10 rad/s = 1.5 m/s2