Movimiento Circular Uniforme
La Naturaleza y tu día a día están llenos de ejemplos de movimientos circulares uniformes (MCU). La propia Tierra es uno de ellos: da una vuelta sobre su eje cada 24 horas. Los viejos tocadiscos o un ventilador son otros buenos ejemplos de MCU
Mas Exactamente Hablando El movimiento circular uniforme (MCU) es un movimiento de trayectoria circular en el que la velocidad angular es constante. Esto implica que describe ángulos iguales en tiempos iguales. En él, el vector velocidad no cambia de módulo pero sí de dirección (es tangente en cada punto a la trayectoria). Esto quiere decir que no tiene aceleración tangencial ni aceleración angular, aunque sí aceleración normal.
Posición
La posición de la partícula depende de su posición inicial y de la velocidad a la que se desplaza. Ésta se puede calcular a partir del incremento angular, de la velocidad angular y de la velocidad tangencial (en caso de conocer las velocidades es necesario saber el tiempo t que se ha movido el cuerpo o partícula).
Posición según el incremento del ángulo
Podemos calcular la posición de la partícula a partir del incremento del ángulo:
En coordenadas cartesianas tenemos:
Posición según la velocidad angular
La posición de la partícula se puede calcular a partir de la velocidad angular y el tiempo
En coordenadas cartesianas tenemos:
Posición según la velocidad tangencial
También se puede calcular la posición de la partícula a partir de la velocidad tangencial
En coordenadas cartesianas tenemos:
Nota: Las unidades del ángulo son siempre en radianes.
Velocidad angular
En el MCU, la velocidad angular se puede calcular a partir del período o la frecuencia, ya que el períodoy la frecuencia son constantes.
Otra forma de determinar la velocidad angular es:
Las unidades en las que se mide la velocidad angular ω es en radianes/seg, o simplemente en s-1.
La velocidad angular en el MCU es constante.
Velocidad tangencial
La velocidad tangencial es igual a la velocidad angular por el radio.
La velocidad tangencial, al igual que la velocidad angular, en el MCU es constante.
Aceleración Centrípeta o Normal
A diferencia del movimiento rectilíneo uniforme, una partícula en un movimiento circular uniforme (MCU) si que tiene aceleración, la aceleración centrípeta. Esto se debe a que, aunque el módulo de lavelocidad se mantiene constante, el vector cambia constantemente de dirección. Ésta se calcula como:
Frecuencia
La frecuencia es constante al ser constante la velocidad angular y el período:
