miércoles, 10 de agosto de 2011

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME








Al apreciar estas dos imágenes, a simple vista no encontramos relación alguna. Pero tomemos un punto en la parte externa del piñón que se desplaza sobre la cremallera; igual, tomemos un punto de la rueda de la bicicleta que se desplaza sobre una pista....ambos puntos, al apreciar su trayectoria, describen un movimiento circular.
Podemos definir un movimiento circular (M.C.), aquel que tiene por trayectoria una circunferencia. Pero si hablamos de un movimiento circular uniforme (M.C.U.), diremos que es aquel en el cual la partícula en su trayectoria describe arcos iguales en intervalos de tiempo iguales.
Entonces, antes de continuar, debemos dejar claros ciertos conceptos que nos ayudarán a comprender mejor las ideas. Realicemos la siguiente:

ACTIVIDAD
1. Defina una circunferencia y en ella ubique los siguientes elementos: radio, diámetro, arco, línea tangente, ángulo central, radio vector, cuerda.
2. Defina radian y presente la equivalencia entre radian y grados.
3. A qué llamamos peralte?
4. Presente tres ejemplos de cuerpos que describan M.C.U.


En los contenidos anteriores, hemos considerado principalmente, el movimiento en línea recta; sin embargo, los cuerpos de la naturaleza también se mueven en trayectorias curvas. Lo comprobamos en proyectiles, cuando siguen trayectorias parabólicas, bajo la influencia del campo gravitacional terrestre. Pero existen muchos más movimientos con trayectorias curvilíneas: a nivel atómico, los electrones se mueven alrededor del núcleo de los átomos, los planetas giran al rededor del sol en trayectorias casi circulares, un cuerpo atado a una cuerda girando en torno de un eje. en realidad es difícil imaginar algún fenómeno físico que no incluya el movimiento, por lo menos en dos dimensiones.
La primera ley de Newton nos dice que todos los cuerpos que se mueven en línea recta, con velocidad constante, mantendrán inalterable su velocidad a menos que actúe sobre ellos una fuerza externa. Igual que se requiere una fuerza resultante para cambiar su rapidez, su dirección y sentido. Igual que se requiere una fuerza resultante para cambiar su rapidez, se tiene que aplicar una fuerza resultante para cambiar su dirección. Siempre que esa fuerza actúe en una dirección diferente de la dirección original del movimiento, provoca un cambio en la trayectoria de la partícula en movimiento. El movimiento más sencillo en dos dimensiones se produce cuando una fuerza externa constante actúa siempre formando ángulos rectos con respecto a la trayectoria de la partícula en movimiento. En este caso la fuerza resultante producirá una aceleración que altera tan solo la dirección del movimiento, manteniéndose la rapidez constante. Este tipo de movimiento, se conoce con el nombre de movimiento circular uniforme.

INVESTIGUEMOS...
1. Defina los siguientes términos relativos al M.C.U. y presente su respectiva ecuación: velocidad tangencial, velocidad angular, periodo, frecuencia, aceleración centrípeta, rapidez circular, fuerza centríeta.
2. En el movimiento circular uniforme hay aceleración? Explique.
3. Encuentre la expresión que rige la transmisión de movimiento circular con rapidez constante, por medio de bandas, correas o cadenas.
4. En cuanto a la fuerza centrífuga, por qué se dice que es ficticia?
5. Deduzca la ecuación de:
* la velocidad angular en función del periodo y de la frecuencia.
* la velocidad circunferencial en función de la velocidad angular.


















En el siguiente vídeo podemos apreciar el poder de la fuerza centrífuga con "Espirales de tinta"

         

            
         
           
 
          


          

      


      









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