Movimiento Circunferencial Flashcards
¿A qué concepto está refiriéndose la siguiente definición?
“Ángulo que recorre un móvil en una trayectoria circunferencial. Se mide en radianes y se representa por la letra griega θ”
Desplazamiento angular
¿Qué es el desplazamiento angular?
El desplazamiento angular (∆θ) representa el ángulo recorrido. Viene dado por la diferencia entre una posición angular final θf y una posición angular inicial θ0.
Se mide en radianes [rad] o grados sexagesimales [º]. Se calcula usando la fórmula:
θ = S/r
Donde θ es el desplazamiento angular [rad], S es el arco recorrido por el móvil estudiado [m] y r es el radio de curvatura [m]
¿Qué es la frecuencia de rotación?
La frecuencia es el número de vueltas por segundo que da un objeto que se mueve siguiendo un MCU.
Se mide en ciclos por segundo o Hertz y se representa por la letra f. Es inversamente proporcional al período (f = 1/T).
Nota: 1 [Hz] = 1 s-1 = 1/s
¿Cuáles son las unidades de medida del período usando el SI?
Segundos [s]
¿Qué es el período de rotación?
El período es el tiempo que invierte un objeto que describe un MCU en dar una vuelta completa. Es inversamente proporcional a la frecuencia de rotación (T = 1/f).
Se mide en segundos [s] y se representa por una T.
¿Qué es la rapidez angular de un objeto?
La rapidez angular de un objeto es un escalar que describe cuánta “distancia” ha recorrido un cuerpo angularmente en un cierto tiempo. Se mide en radiantes dividido en tiempo [rad/s] y se representa con el símbolo ω. Su magnitud se calcula como:
ω = ∆θ / ∆t
Donde ∆θ es el desplazamiento angular y ∆t es la variación del tiempo (o tiempo transcurrido)
¿Qué es la velocidad angular de un objeto?
La velocidad angular de un objeto es un vector que describe cuánto se ha desplazado angularmente un cuerpo en movimiento circunferencial con respecto al tiempo. Se mide en radiantes dividido en tiempo [rad/s] y apunta en la dirección y sentido que diga la regla de la mano derecha.
Se representa con el símbolo ω y su magnitud se calcula como:
ω = ∆θ / ∆t
Donde ∆θ es el desplazamiento angular y ∆t es la variación del tiempo (o tiempo transcurrido)
¿Qué es la aceleración angular?
La aceleración angular es un vector que nos ayuda a medir o cuantificar cuánto ha sido el cambio de la velocidad angular en el tiempo de un cuerpo que no tiene movimiento circunferencial uniforme. Se representa con la letra α (alpha) y sus unidades de medida son el radián dividido en el segudno al cuadrado [rad/s2]. El sentido depende de si el movimiento rotacional va aumentando o disminuyendo la rapidez angular. Su magnitud (tamaño) se puede calcular con la siguiente ecuación:
α = ∆ω / ∆t
Donde ∆ω es el cambio en la velocidad angular y ∆t es el cambio en el tiempo (o tiempo transcurrido).
Determina si el movimiento dado por la animación es MCU o no. Describe el movimiento acorde a las características de este movimiento.
No es MCU. El radio es cambiante y la cantidad de desplazamiento angular a lo largo de la trayectoria es distinto pensando en medir con los mismos tiempos.
¿A qué concepto está refiriéndose la siguiente definición?
“Ángulo que recorre un móvil en una trayectoria circunferencial. Se mide en radianes y se representa por la letra griega θ”
Desplazamiento angular
¿En qué se mide el desplazamiento angular?
En radianes [rad] o grados [º]
¿A qué concepto está refiríendose la siguiente definición?
“Número de vueltas por segundo que da un objeto que se mueve siguiendo un MCU. Se mide en ciclos por segundo o Hertz y se representa por la letra f.”
Frecuencia
¿Cuáles son las unidades de medida de la frecuencia usando el SI?
Hertz [Hz] porque 1 Hz es lo mismo que 1 s-1 o bien 1/s
¿Cuál es la unidad de medida de la rapidez angular?
Radianes dividido en segundos [rad/s]
¿Cuáles serían las unidades de medida de un arco de circunferencia en el SI?
Metros [m]
¿Cuántos radianes hay en el siguiente ángulo?
π [rad]
¿Qué es la regla de la mano derecha y para qué sirve?
Es una regla que nos permite saber el sentido de un vector que describe movimientos rotacionales. Por ejemplo, el vector de velocidad angular.
Describe el movimiento de esta ave utilizando los conceptos de frecuencia, período y desplazamiento angular.
En esta animación, las alas son el objeto de estudio. Pensando en el movimiento circunderencial, aquí podrían haber 2 puntos que consideraríamos centros. El primero es el eje el ala y el segundo es el quiebre que se genera a media distancia del ala.
El movimiento del ala es periódico, así que por cada cierto tiempo se vuelve a repetir. Si tiene un período asociado, entonces tiene una frecuencia (las alas se agitan cierta cantidad de veces en un cierto tiempo).
El desplazamiento angular del ala no puede ser un MCU porque primero avanza en un cierto sentido (movimiento horario) y después avanza en el otro sentido (antihorario), por ende no avanza los mismos ángulos en los mismos tiempos.
Describe el movimiento de este tornado usando los conceptos de frecuencia, período y desplazamiento angular.
Pensando en la animación, el tornado tiene múltiples puntos en donde se observan movimientos parecidos a los circunferenciales. Cada uno de ellos es una circunferencia (o aproximadamente eso) a una cierta altitud.
A cada altitud las nubes parecen tener un distinto movimiento circunferencial, por ende distintas frecuencias (las nubes se van adelantando dependiendo de la altura a la que se mire). Si hay distintas frecuencias, entonces tiene distintos períodos a distintas altitudes.
Todos los desplazamientos angulares son en el mismo sentido (el giro es hacia el mismo lado) y parecen tener un radio relativamente constante, así que podríamos pensar que a cada altura tendríamos un MCU distinto.
¿Qué relación podría tener el movimiento de una marea en el océano con un movimiento circunferencial?
En la situación misma no hay un movimiento circunferencial (en la marea), pero sí podemos atribuirle al efecto un movimiento periódico. No hay ni un radio ni un movimiento circunferencial, pero sí lo que hay en común es una frecuencia y un período.
Describe el movimiento de Dumbo cuando es mecido por la trompa de su madre que se encuentra encarcelada.
Utiliza para esta labor los conceptos de radio, frecuencia, período, y velocidad angular.
El movimiento de Dumbo es circunferencial, pero no es uniforme. El radio del movimiento se mantiene y la periodicidad del bamboleo es constante (por lo tanto también lo es la frecuencia), pero la velocidad angular no es constante. De hecho, el vector de velocidad angular cambia constantemente su sentido, algunas veces entra a la pantalla y otras veces sale (regla de la mano derecha).
Por lo tanto, si bien es un movimiento circunferencial, éste no es uniforme.
¿Hacia dónde apuntan los vectores de velocidad angular del movimiento de las nubes de este tornado?
De acuerdo a la regla de la mano derecha, todos los vectores de velocidad angular deberían apuntar hacia arriba (↑)
