Leyes del movimiento circular

Escrito por thomas james | Traducido por maría marcela mennucci
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Leyes del movimiento circular
Las leyes del movimiento circular pueden ser usadas para describir motores. (NA/Photos.com/Getty Images)

El movimiento circular es un tema de la física que lidia con los movimientos, velocidades y fuerzas de sistemas de objetos que se encuentran en rotación. Una comprensión del movimiento circular es parte importante de la mecánica y tiene muchas aplicaciones en ingeniería. Las leyes del movimiento circular son derivadas de las leyes de Newton del movimiento. El movimiento circular puede ser uniforme o no. El movimiento circular uniforme se da cuando la velocidad angular es constante, y el no uniforme cuando ésta cambia con el tiempo.

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Relación entre la velocidad tangencial y la angular

La velocidad rotatoria, o angular, refiere al número de veces que un sistema da una vuelta completa en un período particular de tiempo. La velocidad angular puede ser medida en radianes por segundo o rotaciones por minuto y es usualmente simbolizada por la letra omega. La velocidad tangencial es la velocidad instantánea de un objeto en un sistema en rotación y es medida en metros por segundo o pies por segundo. La velocidad tangencial de un objeto a una distancia r del eje de rotación es igual a r*omega, donde omega es la velocidad angular.

Relación entre la aceleración tangencial y la angular

La aceleración rotatoria, o angular, es el aumento de la velocidad angular en un período de tiempo. Ésta puede ser medida en radianes por segundo al cuadrado y es usualmente simbolizada por la letra alpha. La aceleración tangencial es la aceleración instantánea de un objeto en un sistema en rotación y es medida en metros por segundo al cuadrado o pies por segundo al cuadrado. La aceleración tangencial de un objeto a una distancia r desde el eje de rotación es r*alpha, donde alpha es la aceleración angular.

Aceleración centrípeta

La aceleración centrípeta es la aceleración experimentada por un objeto en rotación hacia el eje de rotación. Está relacionada con la velocidad angular de un objeto por la formula ac = romega^2, donde ac es la aceleración centrípeta, r es la distancia entre el objeto y el eje y omega es la velocidad angular. La aceleración centrípeta también está relacionada con la velocidad tangencial de un objeto por la fórmula ac = (1/r)v^2, donde v es la velocidad tangencial. La magnitud total de la aceleración de un objeto es la suma de las magnitudes de la aceleración tangencial y de la centrípeta.

Torque y el momento de inercia

El torque es la contraparte rotatoria de la fuerza. Así como la fuerza es igual a la masa por la aceleración, torque es igual al momento de inercia por la suma de las magnitudes de la aceleración tangencial y de la centrípeta. El momento de inercia es la cantidad que representa la resistencia de un objeto a los cambios en su estado rotatorio. El momento de inercia está determinado por la geometría del objeto y la distribución de su masa.

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