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Actividades Interactivas
MCU
1. LABORATORIO MCU
Si la esfera de color rojo gira en diferentes punto A,B,C,... de diferente radio, cada diez metros
1. Cual de los puntos se mueve con mayor velocidad?
2. Se mueven todos con la misma velocidad?
3. que le sucede a la velocidad angular ( w= 2 rad/seg) cuando el radio cambia?
taller de repaso


Explicacion
El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que el móvil se desplaza en una trayectoria circular (una circunferencia o un arco de la misma) a una velocidad constante. Se consideran dos velocidades, la rapidez del desplazamiento del móvil y la rapidez con que varia el ángulo en el giro. Como en cualquier caso, el vector velocidad es siempre tangente a la trayectoria, y dado que es un vector, aún cuando su módulo permaneciese constante.

“Movimiento Circular Uniforme es aquel en el cuál, el móvil que se desplaza en una trayectoria circunferencial, en tiempos iguales describe ángulos iguales y recorre arcos iguales”.

Como los espacios recorridos son curvilíneos (circunferencias o arcos de circunferencia) suelen denominarse arco recorrido, y simbolizarse Δs, en lugar de Δx o Δy. Luego, la velocidad real (que en este capítulo llamaremos habitualmente velocidad tangencial) será:
  • v = Δs / Δt
La variación de ángulo (en la jerga: ángulo barrido), se simboliza ΔΘ. Y la velocidad angular, ω:
  • ω = ΔΘ / Δt
Una de las relaciones fundamentales es la que vincula estas dos velocidades:
  • v = ω . R
donde R es el radio de la circunferencia por la que está transitando el móvil.



su dirección variará en todo instante, y teniendo en cuenta la definición que hemos aceptado para la aceleración, al variar la dirección de habrá una variación de y, en consecuencia, existirá una aceleración.

mcu.png
Si atamos un extremo de una cuerda a una piedra y la hacemos girar, describe una trayectoria circular. Tenemos una parte del nombre del capitulo, pero "uniforme", que significa? El movimiento rectili­neo uniforme se caracterizaba porque la particula recorrida distancias en linea recta iguales en tiempos iguales, para el MCU, la parti­cula recorre arcos de la circunferencia iguales en tiempos iguales.
Comencemos con algunas deficiones:
Simulación mcu
PhET Movimiento2D
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Definiciones

En el movimiento circular uniforme podemos definir los siguientes conceptos:

Periodo: Es el tiempo que emplea el móvil en dar una vuelta completa, se le asigna la letra T , sus unidades de medida son ; segundos, minutos, horas, días etc.:

Frecuencia: Es la cantidad o número de vueltas que realiza el móvil en una unidad de tiempo y se denota por “f”. Sus unidades de medidas más frecuentes son:

rpm ( revoluciones por minutos) = vuelta / minutos =giros / minutos= min-1

rps( revoluciones por segundos) = vuelta / seg = giros/ seg = seg-1 = 1 Hertz

140px-FrequencyAnimation.gif
Como se trata de un MCU, o sea que recorre arcos iguales en tiempos iguales. En particular para arcos iguales al per�­metro de giro, el periodo del movimiento es constante.
3)Si definimos un arco de circunferencia S (como el de la figura), tenemos que:


El ángulo q, es el cociente entre la longitud del arco s y el radio de la circunferencia r, q =s/r. La posición angular es el cociente entre dos longitudes y por tanto, no tiene dimensiones.



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radian.png
radian1.png
Esto lo podemos hacer sólo si trabajamos con ángulos en radianes (hacer análisis dimensional para comprobar).
4)Como sabemos, la velocidad se define como la tasa de cambio de la distancia con respecto al tiempo, definamos velocidad angular como:
velocidad angular= W = variación del ángulo con respecto al tiempo.
La part�­cula en una vuelta recorre 2pi, y demora T unidades de tiempo, entonces:
pi.png
En MCU, la velocidad angular es constante, es decir, recorre ángulos iguales en tiempos iguales. La velocidad angular es un vector, es decir tiene una magnitud, dirección y sentido. La dirección sigue la regla de la mano derecha
5)Se define velocidad tangencial como la tasa entre el arco recorrido por la part�­cula y el tiempo empleado en cubrir dicha distancia. Además:

velocidad.png

Hemos presentado la representación de dos movimientos circulares, el primero, con una velocidad de módulo variable, y el segundo, con una velocidad de módulo constante. En ambos casos, encontramos que hay una variación de la velocidad y, por consiguiente, una aceleración.

Para que la part�­cula siga un MCU, es necesaria la existencia de una aceleración, la llamaremos aceleración centr�­peta, apunta hacia el centro, y, en el caso del movimiento circular uniforme, su magnitud es constante a lo largo de la circunferencia. Sólo cambia su dirección, manteniéndose hacia el centro de la circunferencia siempre.
No vamos a demostrar esto, pero el valor de esta aceleración es:

aceleracion.png
O lo mismo, pero haciendo un reemplazo:
aceleracion1.png

Cuando cambia la longitud del radio, que le sucede a
a. Velocidad lineal
b. Aceleracion Centripeta
c. Periodo: T
d. Frecuencia: f
Explique:

Ahora mantenga el radio constante y varié la velocidad angular w, que le sucede a:

Velocidad lineal

b. Aceleración Centripeta

c. Periodo: T

d. Frecuencia: f
Observe detenidamente el movimiento de los planetas y de una explicacion


Explique:



VIDEO



Actividades Interactivas

Mvto circular

Velocidad angular
Explicacion MCU
Enlace



Documento guia del movimiento circular uniforme


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para mas informacion siga el enlace NEXTSEC.gif


Explicacion MCU






































¿Qué es un radián? Usarás mucho esta unidad de medida de ángulos en relación a los movimientos circulares:

radian-definition.gif