MAGNITUDES DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME


 
     
 

Como el Movimiento circular uniforme (MCU) se repite una y otra vez, conviene definir una magnitud que de cuenta de su periodo, T. Se llama así el tiempo que tarda el móvil en recorrer la circunferencia (por tanto, en repetirse) Proporciona la misma información, la frecuencia, f, igual al número de vueltas dadas por unidad de tiempo y, por tanto, magnitud inversa al periodo. Conocido el periodo de un MCU y el radio de la circunferencia, R, el movimiento queda determinado.

 
     
 

Para expresar la evolución con el tiempo de las magnitudes cinemáticas (posición, velocidad y aceleración) de un movimiento circular (uniforme o no) se puede trabajar directamente sobre su trayectoria y usar magnitudes lineales (medidas sobre la propia trayectoria) o magnitudes angulares (adoptando el ángulo como magnitud para dar la posición)

 
     
 

 

En este documento se hace un repaso de las magnitudes cinemáticas utilizadas para el estudio del movimiento circular uniforme.

Para reforzar estos conceptos también se puede utilizar la animación adjunta, que representa el movimiento circular y uniforme de una noria. La animación permite modificar el radio y/o el periodo, para comprobar cómo se ve afectado el movimiento y el resto de magnitudes.

Clic aquí para descargar la animación. [Si no lo tienes, instala Modellus 2.5 (32 bits) o Modellus 3 (64 bits)]

 
     
 

En el Sistema Internacional de unidades (SI), la posición angular de un movimiento circular se expresa en radianes (un radián es un ángulo tal que la longitud de su arco es igual al radio de la circunferencia en que se inscribe). El radian es una unidad muy útil porque, una vez expresado el ángulo en ella, es inmediato el cálculo de la longitud de arco correspondiente. 

Puedes practicar el cambio de unidades de posición angular entre grados y radianes usando la animación adjunta.

Clic aquí para descargar esta animación [Si no lo tienes instala Modellus 2.5 (32 bits) o Modellus 3 (64 bits)]

 

 
     
 

En cuanto al estudio dinámico del MCU, al ser un movimiento curvilíneo, siempre tiene aceleración normal, dirigida hacia el centro de la trayectoria. La aceleración tangencial es nula (el módulo de la velocidad es constante) y, en consecuencia, el vector aceleración se dirige hacia el centro de la trayectoria. Esto implica que la fuerza que produce un MCU es una fuerza central y constante, siempre perpendicular a la velocidad y dirigida hacia el centro de la trayectoria. En este documento se incluyen varios ejercicios que requieren aplicar estos conceptos en situaciones diversas (satélite, noria, péndulo cónico, curva con peralte, etc.)