Movimiento Circunferencial Uniformemente Variado

Aceleración Angular y MCUV

Aceleración Angular

La aceleración angular es la magnitud vectorial que describe la variación de velocidad angular por unidad de tiempo. Se representa mediante:

\[\alpha = \frac{\Delta \omega}{\Delta t}\]

Donde:

  • \(\alpha\) es la aceleración angular
  • \(\Delta \omega\) es la variación de la velocidad angular
  • \(\Delta t\) es el intervalo de tiempo

Definición de MCUV

El MCUV es un tipo de movimiento donde el móvil describe una trayectoria circunferencial con una aceleración angular constante.

Elementos y Notación

Velocidad angular inicial: Es la velocidad angular con la que el móvil inicia su movimiento \((\omega_i)\)

Velocidad angular final: Es la velocidad angular con la que el móvil finaliza su movimiento \((\omega_f)\)

Velocidad lineal inicial: Es la velocidad lineal con la que el móvil inicia su movimiento \((v_i)\)

Velocidad lineal final: Es la velocidad lineal con la que el móvil finaliza su movimiento \((v_f)\)

Longitud de arco: Es la medida de la trayectoria circunferencial recorrida por el móvil, se representa mediante:

\[S = \theta r\]

  • \(S\) es la trayectoria recorrida en metros
  • \(\theta\) es el ángulo barrido en radianes
  • \(r\) es el radio de la circunferencia en metros

Tiempo: Es la medida del tiempo transcurrido \((t)\).

Aceleración Centrípeta

Es aquella aceleración con módulo y dirección constante al centro de la circunferencia que mantiene la trayectoria del móvil y se representa mediante:

\[a_{cp} = \frac{v^2}{r}\]

  • \(a_{cp}\) es la aceleración centrípeta en m/s²
  • \(v\) es la velocidad lineal en m/s
  • \(r\) es el radio en metros

Características

  • La trayectoria es circunferencial.
  • La variación de los ángulos barridos es igual en intervalos de tiempo iguales.
  • La velocidad lineal es perpendicular al radio.
  • La variación del arco recorrido es igual en intervalos de tiempo iguales.

Formulario

Fórmulas Lineales

\[S = v_i t \pm \frac{1}{2} a t^2\]

\[S = \frac{v_i + v_f}{2} t\]

\[v_f = v_i \pm a t\]

\[v_f^2 = v_i^2 \pm 2 a S\]

Fórmulas Angulares

\[S = \omega_i t \pm \frac{1}{2} \alpha t^2\]

\[S = \frac{\omega_i + \omega_f}{2} t\]

\[\omega_f = \omega_i \pm \alpha t\]

\[\omega_f^2 = \omega_i^2 \pm 2 \alpha S\]

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