Movimiento Circular Uniforme
El movimiento circular uniforme (MCU) define a una partícula que
recorre una trayectoria circular.
En este movimiento existen dos velocidades:
Velocidad angular (w) =
rapidez con la que la partícula varía su ángulo
Velocidad
lineal (v)
= rapidez con la que la partícula se desplaza.
La
velocidad varía en cada punto de la trayectoria, pues aunque su magnitud sea
constante, su dirección no lo es.
La velocidad de
una partícula en MCU es siempre tangencial al movimiento.
La velocidad angular en un movimiento
circular uniforme es siempre la misma.
Las
fórmulas del movimiento circular uniforme son las siguientes:
Velocidad lineal (v)
= w. r
Aceleración normal o centrípeta (ac) = v²/ r.
Aceleración tangencial (at)
= 0
Período (T) = 2∏/w.
Frecuencia (f) = 1/T
Donde r = radio en
(m), v en (m/s), w en
(rad/s), T (s), f (Hz = 1/s)
Considerando también
el efecto de la segunda ley de Newton, se tiene que :
∑F = m ac = mv2/r
Ejercicio: Aplicando las definiciones dadas y considerando un sistema en el que actúan fuerzas en el eje x y otras en el eje y, resuelva el siguiente ejercicio:
1. Una cuerda ligera
sostiene una carga fija colgante de 25 kg antes de romperse. Un objeto de 3 kg
unido a la cuerda están girando sobre una mesa horizontal sin fricción en un
círculo de 0.8 m de radio, y el otro extremo de la cuerda se mantiene fijo.
¿Qué intervalor de rapidez puede tener el objeto antes de que la cuerda se
rompa?
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