El movimiento circular es otro tipo de movimiento sencillo. Si un objeto se mueve con celeridad constante pero la aceleración forma siempre un ángulo recto con su velocidad, se desplazará en un círculo. La aceleración está dirigida hacia el centro del círculo y se denomina aceleración normal o centrípeta. En el caso de un objeto que se desplaza a velocidad v en un círculo de radio r, la aceleración centrípeta es:
a = v ²/r.
En este movimiento, tanto la aceleración como la velocidad tienen componentes en x e y.
1) Horizontal:
s = R. θ s: arco de circunferencia recorrido
θ: ángulo desplazado
v = R.ω ω: velocidad angular
aT = R. α aT: aceleración tangencial
α : aceleración angular
aN = v ²/R aN: aceleración normal o centrípeta
aN = R. ω ²
Sí v = constante Þ aT = 0
2) Vertical:
Este movimiento no es uniforme ya que la velocidad del cuerpo aumenta cuando desciende y disminuye cuando asciende. Para este modelo el cuerpo está sujeto por una cuerda, entonces, las fuerzas que actúan son el peso del cuerpo y la tensión de la cuerda, que componen una fuerza resultante.
FT = m.g.sen θ
FN = T - m.g.cos θ
T = m.(v ²/R + g.cos θ)
Siendo en el punto más bajo
T = m.(v ²/R + g)
Siendo en el punto más alto
T = m.(v ²/R - g)
En el punto mas alto la velocidad es crítica, por debajo de ésta la cuerda deja de estar tensa.
vc ² = R.g
3) Péndulo físico:
FT = m.g.sen θ
FN = T - m.g.cos θ
Amplitud:
s = R. θ
La velocidad es variable, anulándose en cada extremo del arco de circunferencia (amplitud).
T = m.g.cos θ
En el punto más bajo:
θ = 0
FT = 0
FN = T - P
El período τ es el tiempo en que se efectúa una oscilación completa.
τ = 2.π.√R/g
La frecuencia f es la relación entre el número de revoluciones y el tiempo de observación.
f = 1/ τ
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