Entre los diversos movimientos que existen en la naturaleza, los contenidos en un plano son de interés para la humanidad, por sus aplicaciones y para la comprensión del Universo. Como ejemplo de estos movimientos podemos citar el de los planetas en su traslación alrededor del Sol, el de los satélites, el de los proyectiles en la superficie terrestre, etc.De estos movimientos coplanares, trataremos y analizaremos el parabólico y el circular.
MOVIMIENTO PARABÓLICO:
Es curvilíneo plano, con trayectoria parabólica y aceleración total constante.El movimiento parabólico más importante lo constituye el lanzamiento de proyectiles, en el que la aceleración total es la aceleración de la gravedad.
En el movimiento parabólico la velocidad inicial no puede ser nula y su dirección debe ser diferente a la de la aceleración.
Los parámetros más importantes del movimiento parabólico, a más de conocer el valor de la aceleración, son: el valor velocidad inicial
El valor de
En el movimiento parabólico la velocidad inicial no puede ser nula y su dirección debe ser diferente a la de la aceleración.
Los parámetros más importantes del movimiento parabólico, a más de conocer el valor de la aceleración, son: el valor velocidad inicial
El valor de
MOVIMIENTO CIRCULAR:
Movimiento circular: Cuando un cuerpo gira alrededor de un eje, sus puntos
(partículas) describen trayectorias circulares en planos perpendiculares al
eje. El movimiento realizado por cada una de estas partículas se denomina
movimiento circular.
El análisis del movimiento circular se facilita si se
hace coincidir el origen del sistema de referencia con el centro de la
trayectoria.
A continuación definiremos las variables de tipo
angular que permiten analizar el movimiento.
Posición
angular: Es el ángulo Ɵ
que existe entre el vector posición de la partícula y un eje de referencia, que
generalmente es x.
El ángulo Ɵ,
comúnmente se expresa en radianes.
Desplazamiento Angular: Es la variación neta de la posición angular de una
partícula, respecto de un sistema de
referencia.
El desplazamiento angular se expresa en radianes.
Cuando la velocidad angular varía uniformemente,
la
m es igual a la semisuma de las velocidades
angulares inicial y final.
La velocidad angular se expresa en rad/s, pero
en algunos casos es más cómodo utilizar RPM
= rev/ min.
Aceleración angular: Es la razón entre la
variación de la velocidad angular que experimenta una partícula y el intervalo
de tiempo en que se produjo.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
Es el de una partícula cuya velocidad angular es
constante.
En el MCU la partícula recorre arcos iguales en
tiempos, lo que significa que todas las vueltas serán recorridas en tiempos
iguales.
Período
(T): Es el tiempo
empleado en recorrer una vuelta completa. El período se expresa en unidades de tiempo,
generalmente en segundos.
Frecuencia (f): Es el número de revoluciones por unidad de tiempo: f = 1/T
La frecuencia se expresa en s-1 o hertz.
Distancia (d):que recorre una
partícula en MCU es la longitud de un arco.
En el MCU la velocidad angular es constante,
también la rapidez es constante, lo que hace que no se genere una aceleración
tangencial. Pero la variación continua de la velocidad en dirección, genera una
aceleración centrípeta o normal, que es igual a la aceleración total.
El módulo de esta aceleración es constante.
La dirección de la aceleración es hacia el centro de
la trayectoria, opuesta a la del radio y perpendicular a la velocidad del
movimiento.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE VARIADO
Es el de una partícula cuya aceleración angular
es constante.
En el MCUV, el vector velocidad varía simultáneamente
en módulo, dirección y sentido. Por consiguiente, la aceleración tendrá las
componentes tangencial y centrípeta (normal).
Cuando el movimiento es acelerado, la aceleración
tangencial tiene igual dirección y sentido que la velocidad. Si el
movimiento es retardado, tiene la misma dirección, pero sentido contrario.
Se concluye que, si la aceleración angular es
constante, también lo será el modulo de la aceleración tangencial, pero no la
aceleración centrípeta. Por lo tanto, la aceleración total varía continuamente
en módulo y dirección.
La aceleración total es igual a la suma vectorial
de sus componentes.
La aceleración centrípeta es perpendicular a la
aceleración tangencial.
Existe una semejanza entre los movimientos rectilíneos
y circulares.
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