Movimiento circular uniforme - MCU

Objetivo:- Dar los conceptos básicos y ecuaciones del MCU.

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Los movimientos giratorios son muy frecuentes en la naturaleza, así por ejemplo tenemos a la Luna girando alrededor de la Tierra; esta a su vez gira sobre su eje y también en torno al Sol; y el Sol, con todos los planetas y satélites que constituyen el sistema solar lo hacen alrededor de la Vía Láctea. Entonces, dentro de la variedad de movimientos giratorios que podemos observar, se encuentran “los movimientos circulares”, que se caracterizan porque la trayectoria que describe el cuerpo es una circunferencia.

Cuando se tiene en cuenta la dimensión del cuerpo, podemos diferenciar dos tipos de movimiento circular: -Si el eje alrededor del cual gira el cuerpo está contenido en dicho cuerpo, el movimiento se llama “rotación”, que en inglés es “spin”.

- Si, por el contrario, el objeto gira alrededor de un eje externo, el movimiento se llama “revolución”. Por ejemplo, la Tierra realiza una revolución alrededor del Sol cada 365 días (aproximadamente), y una rotación, alrededor del eje que pasa por los polos, cada 24 horas.

Entonces, podríamos decir que un cuerpo se mueve con MCU: Cuando su trayectoria es una circunferencia y la rapidez es constante. Es decir, el móvil recorre arcos iguales en intervalos de tiempos iguales. La velocidad cambia continuamente de dirección siempre tangente a la trayectoria, pero la rapidez es constante. Es decir, la magnitud de la velocidad conserva siempre el mismo valor.

Conceptos fundamentales:

-Frecuencia: Es el número de vueltas que da el cuerpo en la unidad de tiempo. Su símbolo es (f), siendo sus unidades: vueltasseg, revoluciones por minutos (rpm) o

revoluciones por segundos (rps).

f = Nº de vueltastiempo empleado.

- Periodo: Es el tiempo que utiliza el móvil en dar una vuelta, siendo su símbolo (T) y su unidad de medida el segundo.

T = tiempo empleadoNº de vueltas.

-Velocidad lineal o tangencial: Es un vector tangente a la trayectoria. Su magnitud se obtiene calculando el arco recorrido en la unidad de tiempo. Su símbolo es (v).

Cuando el móvil da una vuelta completa, recorre un arco igual a la longitud de la circunferencia y emplea un tiempo igual a un periodo, por lo que:

v = st v = 2.rt

- Velocidad angular: Es el ángulo barrido o formado en la unidad de tiempo. Su símbolo es (w). Se mide en radianessegundos.

w = t.

Cuando el ángulo formado es un ángulo giro, el tiempo que utiliza es un periodo, por lo tanto se tendrá:

w = 2 T

Relación entre velocidad lineal y velocidad angular:

Como, w = 2T y v = 2.rT, resulta que: v = w.r o bien: w = vr

Obs: En la siguiente edición problemas sobre MCU.

Las norias son máquinas dotadas de movimiento circular uniforme, utilizadas para desplazar el agua.
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