1.2 La velocidad en los móviles que giran
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| Simulación de Jesús Peñas bajo licencia Creative Commons |
Haciendo pruebas con el simulador anterior hemos tomado nota del ángulo (medido en radianes) en diferentes momentos.
| Tiempo (s) |
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Ángulo (rad) |
0,0 |
3,14 | 6,28 |
9,42 |
12,56 | 15,70 | 18,84 | 21,98 | 25,12 |
Si observas cómo va cambiando el ángulo te darás cuenta de que lo hace a un ritmo constante. Representando el ángulo frente al tiempo podemos comprobarlo definitivamente.
Está claro que en este caso el ritmo de cambio del ángulo es constante y precisamente a eso le debe el nombre el movimiento circular uniforme. Pero, ¿qué magnitud medirá el cambio en el ángulo? La velocidad angular que se mide en radianes por segundo.
En el caso de nuestros datos, obtenemos un valor constante de 3,14 rad/s para la velocidad angular cualquiera que sea el intervalo de tiempo que seleccionemos.
Dado que en los MCU la valocidad angular es constante, podemos calcular podemos calcular el ángulo recorrido en un cierto tiempo operando en la ecuación anterior:
Si empezamos a estudiar el movimiento con el cronómetro a cero segundos y sustituimos t2 por t,
La ecuación de la velocidad angular en un MCU es:
que recuerda mucho a la ecuación velocidad de un MRU pero ahora el papel de las posiciones lo juegan los ángulos y la velocidad angular ha sustituido a la velocidad. Más adelante veremos si existe alguna relación entre estas magnitudes angulares y lineales.
Importante
Ya sabemos que la velocidad de un móvil es una magnitud vectorial y por tanto no basta para describirla con dar el espacio recorrido cada segundo sino que necesitamos indicar la dirección y el sentido con que se mueve. Es decir, la velocidad tiene dos componentes: por un lado su módulo que indica cómo de rápido se mueve el objeto y por otro la dirección y sentido.
En un MRU sabemos que no cambia el módulo de la velocidad porque siempre se mueve con el mismo ritmo y además como la trayectoria es recta, la componente vectorial tampoco. Podemos decir que en un MRU la velocidad, tanto en módulo como en dirección y sentido es constante.
En un MCU sabemos que no cambia el ritmo con que da vueltas pero al describir una circunferencia, la dirección y el sentido cambian continuamente. Por lo tanto, estrictamente la velocidad no es constante es un MCU y cuando decimos que es uniforme queremos decir que el módulo de la velocidad no varía.
AV - Pregunta Verdadero-Falso- En un MCU, el módulo de la velocidad lineal es constante.
Verdadero Falso
- En un MCU, el vector velocidad varía.
Verdadero Falso
- En un MCU, la velocidad angular es variable.
Verdadero Falso
La velocidad de giro se puede expresar en unidades diferentes: vueltas por minuto (rpm, revoluciones por minuto) o por segundo (rps), grados por minuto o por segundo, y radianes por segundo (rad/s), que es la unidad del Sistema Internacional.
Esta magnitud se llama velocidad angular, y se representa por 
. Se calcula como
donde 
es el ángulo girado en un tiempo t.
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Ejemplo o ejercicio resuelto
radianes y que cada minuto son 60 segundos.
Pregunta Verdadero-FalsoVerdadero Falso
rad/s.
Verdadero Falso
rad/s.
Actividad
Caso de estudio
,
, 
y 
Reflexión
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Fotografía de autor desconocido |