MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

En física, el movimiento circular uniforme (también denominado movimiento uniformemente circular) describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular.

Período o periodo,1 es palabra que deriva del latín periŏdus.2 Este término se utiliza regularmente para designar al intervalo de tiempo necesario para completar un ciclo repetitivo, o simplemente el espacio de tiempo que dura algo.En geología, período geológico es una unidad del tiempo geológico de segundo orden, inferior a la era geológica y superior a la época geológica.3También existen periodos geológicos en cuerpos celestes externos a la Tierra (véase Escala de tiempo geológico lunar).

La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).Aunque se la define para el movimiento de rotación del sólido rígido, también se la emplea en la cinemática de la partícula o punto material, especialmente cuando esta se mueve sobre una trayectoria cerrada (circular, elíptica, etc).

Velocidad tangencial y velocidad angular

Velocidad Tangencial o LinealEn un MCU la velocidad tangencial cambia continuamente de dirección y sentido, pero la rapidez es constante porque la longitud del vector velocidad tangencial no varía.Si se tiene un objeto físico cualquiera que describe circunferencias de centro O y radio r, con MCU en el sentido contrario del movimiento de las agujas del Reloj, la velocidad tangencial o lineal es aquella que tiene el objeto físico en un instante cualquiera del movimiento circular.

Frecuencia es una magnitud que mide el número de repeticiones por unidad de tiempo de cualquier fenómeno o suceso periódico.

Para calcular la frecuencia de un suceso, se contabilizan un número de ocurrencias de este teniendo en cuenta un intervalo temporal, luego estas repeticiones se dividen por el tiempo transcurrido. Según el Sistema Internacional (SI), la frecuencia se mide en hercios (Hz), en honor a Heinrich Rudolf Hertz. Un hercio es la frecuencia de un suceso o fenómeno repetido una vez por segundo. Así, un fenómeno con una frecuencia de dos hercios se repite dos veces por segundo. Esta unidad se llamó originariamente «ciclo por segundo» (cps). Otras unidades para indicar la frecuencia son revoluciones por minuto (rpm). Las pulsaciones del corazón y el tempo musical se miden en «pulsos por minuto» (bpm, del inglés beats per minute).

La dinámica es la rama de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema

físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema de operación. El estudio de la dinámica es prominente en los sistemas mecánicos (clásicos, relativistas o cuánticos), pero también en la termodinámica y electrodinámica. En este artículo se describen los aspectos principales de la dinámica en sistemas mecánicos, y se reserva para otros artículos el estudio de la dinámica en sistemas no mecánicos.

Primera ley de Newton o ley de la inerciaLa primera ley del movimiento rebate la idea aristotélica de que un cuerpo sólo puede mantenerse en movimiento si se le aplica una fuerza. Newton expone que:

Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.5La formulación original en latín de Newton de esta ley fue:

Esta ley postula, por tanto, que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Newton toma en cuenta, así, el que los cuerpos en movimiento están sometidos constantemente a fuerzas de roce o fricción, que los frena de forma progresiva, algo novedoso respecto de concepciones anteriores que entendían que el movimiento o la detención de un cuerpo se debía exclusivamente a si se ejercía sobre ellos una fuerza, pero nunca entendiendo como esta a la fricción.3

Segunda ley de Newton o ley de fuerzaLa segunda ley del movimiento de Newton dice:El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime.7En las palabras originales de Newton:Esta ley explica qué ocurre si sobre un cuerpo en movimiento (cuya masa no tiene por qué ser constante) actúa una fuerza neta: la fuerza modificará el estado de movimiento, cambiando la velocidad en módulo o dirección. En concreto, los cambios experimentados en el momento lineal de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y se desarrollan en la dirección de esta; las fuerzas son causas que producen aceleraciones en los cuerpos. Consecuentemente, hay relación entre la causa y el efecto, la fuerza y la aceleración están relacionadas. Dicho sintéticamente, la fuerza se define simplemente en función del momento que se aplica a un objeto, con lo que dos fuerzas serán iguales si causan la misma tasa de cambio en el momento del objeto.

Tercera ley de Newton o principio de acción y reacciónCon toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto.7La formulación original de Newton es:La tercera ley de Newton es completamente original (pues las dos primeras ya habían sido propuestas de otras maneras por Galileo, Hooke y Huygens) y hace de las leyes de la mecánica un conjunto lógico y completo.10 Expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.

Este principio presupone que la interacción entre dos partículas se propaga instantáneamente en el espacio (lo cual requeriría velocidad infinita), y en su formulación original no es válido para fuerzas electromagnéticas puesto que estas no se propagan por el espacio de modo instantáneo sino que lo hacen a velocidad finita "c".

Potencia

En física, potencia (símbolo P)nota 1 es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo.

Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt, la potencia

media durante ese intervalo está dada por la relación:

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se

aproxima a cero. En el caso de un cuerpo de pequeñas dimensiones:

ENERGIA

El término energía (del griego ἐνέργεια [enérgueia], ‘actividad’, ‘operación’; de ἐνεργóς [energós], ‘fuerza

de acción’ o ‘fuerza trabajando’) tiene diversas acepciones y definiciones, relacionadas con la idea de

una capacidad para obrar, transformar o poner en movimiento.

En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía,

«energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla,

transformarla y darle un uso industrial o económico.

LA ENERGÍA CINÉTICA es la energía que posee un objeto debido a su movimiento, esta energia

depende de la velocidad y masa del objeto según la ecuación E = 1mv2, donde m es la masa del objeto

y v2 la velocidad del mismo elevada al cuadrado.

La energía asociada a un objeto situado a determinada altura sobre una superficie se denomina energía

potencial. Si se deja caer el objeto, la energía potencial se convierte en energía cinética. (véase la

imagen)

LA ENERGÍA MECÁNICA se debe a la posición y movimiento de un cuerpo y es la suma de la energía

potencial, cinética y energía elástica de un cuerpo en movimiento. Refleja la capacidad que tienen los

cuerpos con masa de hacer un trabajo. Algunos ejemplos de energía mecánica los podríamos encontrar

en la energía hidráulica, eólica y mareomotriz.

ENERGIA POTENCIAL

En un sistema físico, la energía potencial es energía que mide la capacidad que tiene dicho sistema

para realizar un trabajo en función exclusivamente de su posición o configuración. Puede pensarse

como la energía almacenada en el sistema, o como una medida del trabajo que un sistema puede

entregar. Suele abreviarse con la letra U o Ep.

La energía potencial puede presentarse como energía potencial gravitatoria, energía potencial

electrostática, y energía potencial elástica.

Ley de Conservación de la Energía

La energía no se puede crear ni destruir; se puede transformar de una forma a otra, pero la cantidad

total de energía nunca cambia. Esto significa que no podemos crear energía, es decir, por ejemplo:

podemos transformarla de energía cinética a energía potencial y viceversa.

La energía cinética y la energía potencial son dos ejemplos de las muchas formas de energía. La

energía mecánica considera la relación entre ambas.La energía

mecánica total de un sistema se mantiene constante cuando dentro de él

solamente actúan fuerzas conservativas.

FUERZAS CONSERVATIVAS

Las fuerzas conservativas tienen dos propiedades importantes

Si el trabajo realizado sobre una partícula que se mueve entre cualesquiera dos puntos es

independiente de la trayectoria seguida de la partícula.

El trabajo realizado por una fuerza conservativa a lo largo de cualquier trayectoria cerrada es cero.

FUERZAS NO CONSERVATIVAS

La propiedad más importante para clasificar una fuerza como no conservativa es cuando esa fuerza

produce un cambio en la energía mecánica, definida como la suma de la energía cinética y potencial. El

tipo de energía asociada a una fuerza no conservativa puede ser un aumento o disminución de la

temperatura.