MCU Movimiento CIRCULAR Uniforme ⏺ Explicación, Fórmulas y Ejercicios

Summary

En este video, Susi explica el movimiento circular uniforme, sus fórmulas clave y cómo resolver problemas relacionados. El movimiento circular uniforme implica una trayectoria circular con velocidad constante. Se abordan conceptos como la velocidad angular, la velocidad lineal, la aceleración centrípeta, el periodo y la frecuencia. A través de ejemplos prácticos, Susi demuestra cómo calcular la velocidad angular, la velocidad lineal, la aceleración normal y otros parámetros utilizando conversiones de unidades y fórmulas adecuadas. Al final, invita a los espectadores a seguir su canal para más contenido educativo sobre física.

Takeaways

• 😀 El movimiento circular uniforme tiene una trayectoria circular y la velocidad del cuerpo que la sigue es constante, es decir, uniforme.
• 😀 La velocidad angular se mide en radianes por segundo y describe la rapidez con la que un objeto gira en una trayectoria circular.
• 😀 La velocidad lineal es el movimiento tangencial a la circunferencia y está relacionada con la velocidad angular y el radio de la trayectoria.
• 😀 Si se deja de aplicar la fuerza centrípeta en un movimiento circular, el objeto continuará su movimiento en línea recta según la velocidad tangencial.
• 😀 La aceleración centrípeta es la aceleración perpendicular a la velocidad lineal y se calcula elevando la velocidad al cuadrado y dividiendo entre el radio.
• 😀 El período es el tiempo que tarda un objeto en completar una vuelta en un movimiento circular, y la frecuencia es el número de vueltas por segundo.
• 😀 Las unidades del Sistema Internacional (SI) para cada fórmula son: velocidad angular en radianes por segundo, velocidad lineal en metros por segundo, aceleración centrípeta en metros por segundo cuadrado, tiempo en segundos, y frecuencia en hertz (s⁻¹).
• 😀 Para convertir revoluciones por minuto (rpm) a velocidad angular en radianes por segundo, se utiliza la relación: 1 vuelta = 2π radianes y 1 minuto = 60 segundos.
• 😀 En un problema práctico, la conversión de unidades es esencial para trabajar con las fórmulas correctamente, como pasar kilómetros por hora a metros por segundo.
• 😀 En el caso de un volante girando, la frecuencia se puede calcular a partir del período (tiempo por vuelta), y la relación es 1 dividido por el período para obtener la frecuencia en hertz.
• 😀 Con el uso de fórmulas y conversiones, es posible calcular tanto la velocidad angular, la velocidad lineal, la aceleración centrípeta, como la frecuencia y el período de un movimiento circular.

Q & A

¿Qué es el movimiento circular uniforme?

El movimiento circular uniforme es aquel cuyo trayecto es una circunferencia y la velocidad del cuerpo que sigue esa trayectoria es constante a lo largo del movimiento.

¿Cómo se calcula la velocidad angular?

La velocidad angular se calcula como el ángulo recorrido dividido entre el tiempo, con la fórmula ω = Δθ / Δt, donde ω es la velocidad angular y Δθ es el ángulo recorrido.

¿Qué relación existe entre la velocidad angular y la velocidad lineal?

La velocidad lineal se obtiene multiplicando la velocidad angular por el radio de la trayectoria circular, es decir, v = ω * r.

¿Qué es la aceleración centrípeta?

La aceleración centrípeta es la aceleración que mantiene a un objeto en su trayectoria circular y está dirigida hacia el centro de la circunferencia. Se calcula como a_c = v² / r, donde v es la velocidad lineal y r es el radio de la trayectoria.

¿Qué fórmula se utiliza para convertir las revoluciones por minuto (rpm) a radianes por segundo?

Para convertir rpm a radianes por segundo, se usa la fórmula: ω = 2π * (rpm) / 60, ya que 1 revolución es igual a 2π radianes.

¿Cómo se convierte la velocidad de un automóvil de kilómetros por hora a metros por segundo?

Para convertir la velocidad de kilómetros por hora (km/h) a metros por segundo (m/s), se multiplica por 1000 (para convertir kilómetros a metros) y se divide entre 3600 (para convertir horas a segundos).

¿Cómo se calcula la aceleración normal o centrípeta de un automóvil que toma una curva circular?

La aceleración centrípeta se calcula con la fórmula a_c = v² / r, donde v es la velocidad del automóvil en metros por segundo y r es el radio de la curva.

¿Qué es el período en un movimiento circular y cómo se calcula?

El período es el tiempo que tarda en realizar una vuelta completa. Se calcula como T = 2π / ω, donde ω es la velocidad angular.

¿Qué unidades se utilizan para la frecuencia y cómo se relacionan con el período?

La frecuencia se mide en hertz (Hz), que es la inversa del período. Se calcula como f = 1 / T, donde T es el período.

En el problema del automóvil que toma una curva de radio 25 metros, ¿cuál es la aceleración normal si se mueve a 90 km/h?

Primero, se convierte la velocidad de 90 km/h a 25 m/s. Luego, se utiliza la fórmula de aceleración centrípeta a_c = v² / r, lo que da una aceleración normal de 25 m/s².