Movimiento Circular y dinámica 

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

Dentro de esta orden de ideas el movimiento se destaca por las siguientes peculiaridades, presenta trayectoria circular con rapidez o velocidad angular constante, esto quiere decir que no varia y es diferente de cero. Teniendo en cuenta que su aceleración angular constante es igual a cero, no olvidemos que su aceleración escalar es constante y diferente de cero. 

Teniendo en consideración los siguientes conceptos que son esenciales para entender MCU

• El tiempo  es una magnitud física con la que se mide la duración o separación de acontecimientos

• La posición angular presenta la colocación de un cuerpo en un plano o sistema de referencia definida. Su símbolo es: 
• Posición angular inicial presenta la colocación inicial de un cuerpo en un plano o sistema  de referencia definido. Su símbolo es:
• Posición angular final presenta la colocación final de un cuerpo en un plano o sistema de referencia definido. Su símbolo es:

• El desplazamiento angular indica la variedad de la posición angular de un cuerpo en un sistema o plano definido. Su fórmula es: 
  

• La distancia es el modulo del vector desplazamiento, ademas de ser escalar tiene las siguientes  longitudes (m, cm,dm,km,pies,millas)
• La rapidez angular inicial indica donde el cuerpo comienza su movimiento. Su símbolo es:

• La rapidez angular final indica donde el cuerpo termina su movimiento.  Su símbolo es:

• La rapidez inicial nos presenta que es un escalar y el modulo de la velocidad inicial con el cual el cuerpo comienza su movimiento. Su fórmula es: 

• La rapidez final nos presenta que es un escalar y el modulo de la velocidad final con el cual el cuerpo termina su movimiento. Su fórmula es: 

• La aceleración angular nos indica que es una magnitud y es variable a la rapidez angular. Su fórmula es: 

• La aceleración lineal escalar como su nombre lo dice es un escalar que nos señala que es el modulo de la aceleración vectorial. Su fórmula es:

 

EQUIVALENCIAS IMPORTANTES

Cabe considerar que si nos aprendemos estas equivalencia nos vamos a facilitar el trabajo de aprender este tema 

1rev=2πrad

1rev=360 grados

2πrad= 360 grados

 Fórmulas

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME VARIADO ACELERADO

Recordemos que este movimiento se destaca por las siguientes características.

Se presenta por que tiene trayectoria circular, se distingue por que la escalar es positiva. Ahora bien su  aceleración angular y constante es diferente de cero y positivo, teniendo en cuanta que sus rapideces varían en aumento.

Se pueden realizar con las mismas formulas que hemos visto anteriormente 

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME VARIADO DESACELERADO

Recordemos que tiene trayectoria circular, sabemos que se distingue por que su rapidez y velocidad angular van en disminución por ende su escalar es negativa. Se observa que su aceleración tangencial y constante es diferente de cero y NEGATIVO.

Tengamos en cuenta estas formulas a continuación 

Dinámica 

Retomando la expresión de la dinámica, debemos tener en cuenta los siguientes conceptos y estudiarlos para facilitarnos el tema

• La fuerza interactuan los cuerpos cambiando su  estado de reposo o movimientos, ademas de ser un escalar sus unidades son el newton o la dina. Por ultimo se obtiene masa por aceleración

• Cabe considerar por otra parte que la inercia se opone que un cuerpo tenga  cambios en su movimiento

• Se plantea entonces que la masa es la cantidad de materia de un objeto teniendo en cuenta que a mayor masa mayor inercia y únicamente la materia se transforma. Su símbolo es m

• Ahora bien el peso es la fuerza de atracción que tiene la tierra hacia un cuerpo, por ende es el producto de la masa del cuerpo por la aceleración del mismo. Teniendo que sus unidades son las mismas de la fuerza

• En relacion a la idea anterior la fuerza normal se produce cuando un objeto esta en reposo sobre una superficie llana

• En relacion con el tema la fuerza de rozamiento se presenta sobre dos bases que hacen contactos sobre otra. Actúan paralelamente  hacia la superficie en contra y se opone relativamente a los movimientos de los objetos

• Dentro de este marco la fuerza elástica es aplicada sobre un resorte y  se conduce hasta el otro extremo del resorte que no esta alterado

• Por ultimo es conveniente acotar que la tensión en una cuerda se ejerce sobre una cuerda que esta genera tensión y se opone a los movimientos de la fuerza original

PRIMERA LEY DE NEWTON

Conocida como la ley de la inercia esta nos dice que que un cuerpo esta en reposo o mru siempre y cuando no tenga ninguna interacción con el exterior. Por ultimo las sumas de las fuerzas dan igual a cero

SEGUNDA LEY DE NEWTON

Conocida como la ley de la dinámica  que determina una relación proporcional entre fuerza y variación de la cantidad de movimiento o momento lineal de un cuerpo.

Se plante entonces que la aceleración que experimenta un objeto es inversamente proporcional a la masa del mismo

TERCERA LEY DE NEWTON

Se le conoce como la ley de acción y reacción que dice que cuando un cuerpo aplica fuerza sobre el otro este ejerce una fuerza igual y de sentido contrario sobre el primer cuerpo

FUERZAS EN EL MOVIMIENTO CIRCULAR

La fuerza tangencial, es el elemento de la fuerza neta en la dirección de la aceleración tangencial y establece que la velocidad cambie de módulo. Ahora bien la fuerza neta en el movimiento circular es variado, por ultimo en el MCU, la aceleración angular y tangencial son cero

FUERZA CENTRÍFUGA

Dentro de esta orden de ideas  se usan sobre cuerpos diferentes. Son equivalentes en módulos, sin embargo de dirección contraria. Una vez que un objeto está girando atado a una cuerda, la fuerza centrípeta está aplicada al objeto, y la centrífuga, está aplicada a la cuerda.

FUERZA CENTRÍPETA

Es el elemento de la fuerza neta en la dirección de la aceleración centrípeta y establece que la velocidad cambie de dirección

ESTÁTICA

MOMENTO O TORQUE DE UNA FUERZA

Una vez que una fuerza actúa sobre un objeto y hace que éste logre rotar alrededor de un eje fijo, se plantea que ha causado un torque o instante de fuerza que es igual a la fuerza por el brazo de palanca , por consiguiente el torque es un vector. Si la línea de acción de la fuerza pasa por el eje respecto al cual se calcula, el instante es inepto. Como instante positivo, a ese que tiene rotación anti horaria, y negativo al de rotación horaria. Sus unidades son: Nm

MOMENTO DE VARIAS FUERZAS CONCURRENTES

El momento resultante de un sistema de fuerzas concurrentes es igual a la suma vectorial de los momentos de cada una de las fuerzas e igual al momento de la resultante.

MOMENTO DE VARIAS FUERZAS PARALELAS

Las fuerzas para lelas, poseen líneas de acción paralelas y tienen la posibilidad de o no tener el mismo sentido.El tamaño de la fuerza resultante, es igual a la suma algebraica de cada una de las fuerzas

EQUILIBRIO DE UNA PARTÍCULA

Se representa una vez que se anule la resultante de las fuerzas que trabajan sobre ella. Donde el segundo argumento de la fuerza es la velocidad , que va a ser nula en una postura de equilibrio.

EQUILIBRIO DE UN CUERPO RÍGIDO

En escasas palabras en conocer cada una de las fuerzas, integrados los pares que trabajan sobre él para conservar aquel estado. Por ahora se analizarán las fuerzas externas que trabajan sobre el objeto o sea las fuerzas que otros cuerpos, juntos o en contacto con él, le ejercen.

REACCIONES EQUIVALENTES A UNA FUERZA DE LÍNEA DE ACCIÓN CONOCIDA

REACCIONES EQUIVALENTES A UNA FUERZA DE DIRECCIÓN DESCONOCIDA

REACCIONES EQUIVALENTES A UNA FUERZA  Y A UN PAR