MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)

Un cuerpo realiza un movimiento circular uniforme (m.c.u.) cuando su trayectoria es una circunferencia y su velocidad angular es constante.
La Naturaleza y tu día a día están llenos de ejemplos de movimientos circulares uniformes (m.c.u.). La propia Tierra es uno de ellos: da una vuelta sobre su eje cada 24 horas. Los viejos tocadiscos o un ventilador son otros buenos ejemplos de m.c.u. 

Características del Movimiento Circular Uniforme (M.C.U.)

Algunas de las principales características del movimiento circular uniforme (m.c.u.) son las siguientes:

1. La velocidad angular es constante (ω = cte)
2. El vector velocidad es tangente en cada punto a la trayectoria y su sentido es el del movimiento. Esto implica que el movimiento cuenta con aceleración normal
3. Tanto la aceleración angular (α) como la aceleración tangencial (at) son nulas, ya que que la rapidez o celeridad (módulo del vector velocidad) es constante
4. Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo emplea en dar una vuelta completa. Esto implica que las características del movimiento son las mismas cada T segundos. La expresión para el cálculo del periodo es T = tiempo/ Numero de vueltas  y es sólo válida en el caso de los movimientos circulares uniformes (m.c.u.)
5. Existe una frecuencia (f), que es el número de vueltas que da el cuerpo en un segundo. Su valor es el inverso del periodo

EJEMPLOS

1. En el modelo de Bohr del átomo de hidrógeno, un electrón gira alrededor de un protón en una órbita circular de 5.29 x 10^-11 m de radio con una rapidez constante de 2.18 x 10^6 m/s. ¿Cuál es la aceleración del electrón en este modelo del átomo de Bohr?

Se tiene el valor del radio y de la rapidez de la partícula y además la rapidez es constante. Con la relación de M.C.U. se puede encontrar la aceleración:

2. Una ruleta que mide 30cm de diámetro realiza 80 vueltas en 12s. Calcule:

1. Su periodo
2. La frecuencia
3. La velocidad lineal o tangencial
4. La velocidad angular
5. La aceleración centrípeta.

SOLUCIÓN:

  

3.EJEMPLO 2: Dos poleas de 8cm y 15cm de diámetro respectivamente, están conectadas entre sí por una correa. Si la polea de mayor radio da 50 revoluciones en 4s. ¿Cuál será la frecuencia de la polea de menor radio?

SOLUCIÓN:

EJERCICIOS

Resuelva los siguientes ejercicios que le van a servir para la evaluación virtual de mañana.

1. Un auto recorre una pista circular de 180 m de diámetro y da 24 vueltas cada 6 minutos. Calcular:
   
   
1. El periodo del movimiento
2. La frecuencia
3. La velocidad lineal
4. La velocidad Angular
5. La aceleración centrípeta
2. ¿Que tiempo tarda un automóvil en recorrer una distancia de 60km, en una pista circular, si posee una velocidad constante de 0.2m/s?
3. 
   

   Una moneda se sitúa en el borde de un disco de radio 20cm. Cuando llega a girar a 60 vueltas por minuto, la moneda sale disparada.

   
   

   
   

   
   

   1. ¿Qué velocidad tenia la moneda?

   2. ¿Qué aceleración centrípeta tenia la moneda?

   
   
4. Un móvil recorre una circunferencia de 8m de radio dando 3 vueltas cada segundo. Calcule: La velocidad lineal y la aceleración centrípeta.
5. La hélice de un helicóptero da 6000 vueltas en 70 segundos. Calcule: El periodo, La frecuencia y la Velocidad Angular.
6. Teniendo en cuenta la información  encontrada en este blog deje un comentario de lo que usted entiende por MCU y en que actividades de su vida diaria observa el mismo.

*Información tomada de:
http://profesor10demates.blogspot.com.co/2013/10/tiro-oblicuo-parabolico-ejercicios.html
http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esofisicaquimica/4quincena2/impresos/quincena2.pdf
Investiguemos grado 10°
Hipertexto Santillana
https://davidbuiles.files.wordpress.com/2010/03/nueva-edicion-fisica-10.pdf