INSTITUCION EDUCATIVA JULIUS SIEBER
ESTUDIANTE: _________________________________ CURSO__________
DOCENTE: NELSON URIEL TOVAR QUIROZ
FISICA
GUIA No 8
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (M.C.U.)
Es el movimiento de una partícula (P) cuya
trayectoria es una circunferencia y recorre
arcos iguales en tiempos iguales.
Elementos del MCU
1)
Período (T): es el tiempo que tarda un
objeto en dar una vuelta “n” completa. Su
unidad de medida es el segundo (s).
𝑡
𝑇=
(1)
𝑛
Donde t es el tiempo medido en segundos (s) y
n es el número de vueltas o revoluciones y no posee unidades.
2) Frecuencia (f): Es el número de vueltas o revoluciones que da un objeto en un
segundo. Su unidad en el sistema internacional es el Hertz (Hz).
𝑓=
𝑛
𝑡
donde
1
𝑠
= 1 𝐻𝑧
(2)
Podemos observar que el período y la frecuencia son cantidades inversas, por lo
tanto:
𝑓=
1
y
𝑇
𝑇=
1
𝑓
(3)
3) Frecuencia angular o velocidad angular (w): es el ángulo barrido por el radio en
la unidad de tiempo. El ángulo debe estar medido en radianes, por lo tanto la
unidad de medida de la frecuencia angular es rad/s.
𝑤=
2𝜋
𝑇
o
𝑤 = 2𝜋𝑓
(4)
4) Velocidad lineal o tangencial (VL ): Es un vector tangente a la circunferencia,
pero que cambia de dirección cuando el cuerpo cambia de posición a medida
que transcurre el tiempo; el valor de su magnitud siempre es constante.
𝑣𝐿 = 𝑤𝑅
(5)
Donde R es el radio de la circunferencia.
5) Aceleración Centrípeta (acp): Es la que aparece como consecuencia del cambio
de dirección de la velocidad lineal, y está dirigida hacia el centro del circulo. La
aceleración centrífuga (acf) tiene la misma magnitud pero dirección contraria.
Las dos se calculan según la siguiente expresión:
2
𝑎𝑐 = 𝑤 𝑅
o
𝑎𝑐 =
𝑉2
𝑅
(6)
6) Fuerza centrípeta y Fuerza centrífuga (Fc): Como ya sabemos, un cuerpo
experimenta aceleración cuando sobre él se realiza una fuerza; en éste caso,
la fuerza que provoca la aceleración centrípeta, se denomina Fuerza
centrípeta, y la fuerza que provoca la aceleración centrífuga, se denomina
Fuerza centrífuga. Según la tercera ley de Newton, éstas dos fuerzas poseen
igual magnitud y dirección contraria.
𝐹 = 𝑀. 𝑎𝑐
(7)
Ejercicios:
1. Exprese en radianes los ángulos siguientes: a) 30o, 57 o, 90 o, 360 o, 420 o.
Expresa tu respuesta en valores numéricos y también en fracciones de 𝜋.
2. Un disco de esmeril de 0,25 metros de diámetro gira a 2 500 rev/min mientras
un operario pule un metal. Calcula: a) frecuencia de movimiento del disco en
Hz. b) la velocidad angular en rad/s c) La velocidad lineal de las chispas o
material desbastado d) la aceleración centrífuga, en dos puntos situados a 5
cm y 12,5 cm del centro del disco.
3. Las aspas de una licuadora gira a razón de 7 500 rev/min.
Calcula los
numerales a), b), c) y d), si el radio de la cuchilla es de 2cm.
4. Un conductor de vehículo en estado de embriaguez rodea una glorieta de 20 m
de radio a 60 km/h. Si el conductor barre un ángulo de 90o y mantiene la
velocidad constante durante la maniobra calcula: a) La distancia que recorre el
vehículo a lo largo de la glorieta, b) Su tiempo de duración,
c) la velocidad
angular del movimiento, d) la aceleración centrífuga que siente el vehículo y su
conductor.
5. Una piedra cuya masa es de 600g está atada al extremo de una cuerda de 3 m
de longitud. Si se hace girar por un período de 1.5 s en un plano horizontal,
¿Qué fuerza centrípeta ejerce la cuerda sobre la piedra?.
6. Dos poleas de 15 y 20 cm de radio, respectivamente giran conectadas por una
banda felxible. Si la polea de menor radio realiza 12 vueltas en un segundo,
¿Cuál será la frecuencia de la polea de mayor radio?
BIBLIOGRAFIA
BAUTISTA, Ballén; SAAVEDRA, Oscar. Nueva Física 10. Santillana. Bogotá.
2008. 304p.
REESE, Ronald. Física universitaria I. Thomson. México D.F., 2002. 704 p.
ALONSO, Marcelo; ACOSTA, Virgilio. Introducción a la Física I. Cultural.
Bogotá. 1982
GIANCOLI, Douglas. Física, principios con aplicaciones. Pearson educación.
México D.F. 1997. 786 p.
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