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Física - Preparación Educación Superior
Unidad 3: Lección 5
Movimiento circular- Variables de movimiento angular
- Distancia o longitud de arco a partir del desplazamiento angular
- Velocidad y rapidez angular
- La relación del periodo y la frecuencia con la velocidad angular
- Comparación del radio a partir de la velocidad y la velocidad angular. Ejemplo resuelto
- Comparación de la velocidad lineal a partir del radio y la velocidad angular. Ejemplo resuelto
- El cambio en el periodo y la frecuencia a partir del cambio en la velocidad angular. Ejemplo resuelto
- Repaso de movimiento circular uniforme y aceleración centrípeta
- Carreras de automóviles a velocidad constante alrededor de una curva
- Conceptos básicos del movimiento circular: velocidad angular, periodo y frecuencia
- Una comprensión visual de la fórmula de la aceleración centrípeta
- Derivar la fórmula para la aceleración centrípeta a partir de la velocidad angular
- El cambio en la aceleración centrípeta a partir del cambio en la velocidad lineal y el radio . Ejemplos resueltos
- Repaso de aceleración centrípeta
- Predecir cambios en la aceleración centrípeta
- Movimiento circular uniformemente variado - Parte 1
- Movimiento circular uniformemente variado - Parte 2
- Movimiento circular uniformemente variado: Repaso
- Movimiento circular uniformemente variado
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Repaso de movimiento circular uniforme y aceleración centrípeta
Repasa los conceptos clave, ecuaciones y habilidades para entender el movimiento circular uniforme, incluida la aceleración centrípeta y la diferencia entre velocidad lineal y angular.
Términos clave
| Término (símbolo) | Significado | |
|---|---|---|
| Movimiento circular uniforme | Movimiento en círculo a rapidez constante. | |
| Radián | La razón de la longitud de un arco a su radio. Existen 2, pi radianes en un círculo de 360, degree o una revolución. Adimensional. | |
| Velocidad angular (omega) | Medida de cómo un ángulo cambia con el tiempo. El análogo rotacional de la velocidad lineal. Cantidad vectorial en la que el sentido contrario a las manecillas del reloj se define como la dirección positiva. En el Si tiene unidades de start fraction, start text, r, a, d, i, a, n, e, s, end text, divided by, start text, s, end text, end fraction. | |
| Aceleración centrípeta (a, start subscript, c, end subscript) | La aceleración apunta hacia el centro de una trayectoria curva y es perpendicular a la velocidad del objeto. Hace que un objeto cambie su dirección y no su rapidez a lo largo de una trayectoria circular. También se llama aceleración radial. En el SI tiene unidades de start fraction, start text, m, end text, divided by, start text, s, end text, squared, end fraction. | |
| Periodo (T) | Tiempo necesario para una revolución. Inversamente proporcional a la frecuencia. En el SI tiene unidades de start text, s, end text. | |
| Frecuencia (f) | Número de revoluciones por segundo para un objeto giratorio. En e SI sus unidades son start fraction, 1, divided by, start text, s, end text, end fraction o start text, H, e, r, t, z, space, left parenthesis, H, z, right parenthesis, end text. |
Ecuaciones
| Ecuación | Significado de los símbolos | Significado en palabras |
|---|---|---|
| delta, theta, equals, start fraction, delta, s, divided by, r, end fraction | delta, theta es el ángulo de rotación, delta, s es la distancia recorrida alrededor de un círculo y r es el radio. | El cambio en el ángulo (en radianes) es la razón entre la distancia recorrida alrededor del círculo y el radio del círculo. |
| omega, with, \bar, on top, equals, start fraction, delta, theta, divided by, delta, t, end fraction | omega, with, \bar, on top es la velocidad angular promedio, delta, theta es el ángulo de rotación y delta, t es el cambio en el tiempo. | La velocidad angular promedio es proporcional al desplazamiento angular e inversamente proporcional al tiempo. |
| v, equals, r, omega | v es la velocidad lineal, r es el radio y omega es la velocidad angular. | La velocidad lineal es proporcional a la velocidad angular multiplicada por el radio r. |
| T, equals, start fraction, 2, pi, divided by, omega, end fraction, equals, start fraction, 1, divided by, f, end fraction | T es el periodo, omega es la velocidad angular y f es la frecuencia. | El periodo es inversamente proporcional a la velocidad angular multiplicado por un factor de 2, pi e inversamente proporcional a la frecuencia. |
Cómo relacionar la velocidad angular y la velocidad lineal
La velocidad angular omega mide la cantidad de rotación por unidad de tiempo. Es un vector y tiene una dirección que corresponde al movimiento en sentido contrario a las manecillas del reloj o en sentido de las manecillas del reloj (Figura 1).
La misma letra omega suele utilizarse para representar la rapidez angular, que es la magnitud de la velocidad angular.
La velocidad v mide la cantidad de desplazamiento por unidad de tiempo. Es un vector y tiene una dirección (Figura 1).
La misma letra v suele utilizarse para representar la rapidez (a veces llamada rapidez lineal en estos contextos para diferenciarla de la rapidez angular), que es la magnitud de la velocidad.
La relación entre la rapidez v y la rapidez angular omega está dada por la relación v, equals, r, omega.
La rapidez angular no cambia con el radio
La rapidez angular omega no cambia con el radio, pero la rapidez lineal v sí. Por ejemplo, en una línea de una banda de marcha que va dando una vuelta, la persona en el exterior tiene que dar los pasos más largos para mantenerse en línea con todos los demás. Por lo tanto, la persona que está hasta afuera y que recorre una mayor distancia por unidad de tiempo, tiene una mayor rapidez lineal que la persona más cerca del interior. Sin embargo, la rapidez angular de cada persona en la línea es la misma, porque se mueven a través del mismo ángulo en la misma cantidad de tiempo (Figura 2).
Aprende más
Para comprobar tu comprensión y trabajar hacia el dominio de estos conceptos, revisa nuestro ejercicio de calcular velocidad angular, periodo y frecuencia.
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en el movimiento circular uniforme, la velocidad angular w, permanece constante?(2 votos)
por que se mueve en la misma direccion(1 voto)