Cuando la velocidad cambia, la aceleración también cambia, pero no en la misma dirección. Como resultado, un objeto que se mueve a lo largo de una trayectoria circular siempre debe tener una aceleración que sea perpendicular a la velocidad. El movimiento circular puede ser tanto uniforme como no uniforme. La fórmula del movimiento circular uniforme se discutirá con ejemplos en este tema. ¡Dominemos este tema!
¿Qué es la velocidad circular?
La velocidad circular se define como la velocidad que posee un objeto mientras experimenta un movimiento circular uniforme. El movimiento circular uniforme es un movimiento bidimensional en el que un objeto se mueve en un movimiento circular a una velocidad constante mientras que la velocidad cambia en cada lugar debido a la dirección cambiante del vector de velocidad.
La velocidad circular es directamente proporcional al radio de la trayectoria circular pero inversamente proporcional al tiempo que tarda el objeto.
- Se denota con el símbolo v c .
- Su unidad de medida es m/s.
- Y la fórmula dimensional está dada por [M 0 L 1 T -1 ].
Fórmula de velocidad circular
Matemáticamente, se define como la circunferencia de la trayectoria circular dividida por el tiempo empleado.
vc = 2πr/T
dónde,
- v c es la velocidad circular,
- r es el radio de la trayectoria circular,
- T es el tiempo empleado.
Sin embargo, la velocidad circular también se puede calcular cuando se da la velocidad angular ω y se calcula como,
v c = ω r
dónde,
- ω es la velocidad angular,
- r es el radio de la trayectoria circular
Problemas de muestra
Problema 1: Calcular la velocidad circular de un objeto en movimiento circular si el radio es de 3 m durante un tiempo de 4 s.
Solución:
Tenemos,
r = 3
T = 4
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
= (2 × 3,14 × 3)/4
= 18,84/4
= 4,71 m/s
Problema 2: Calcular la velocidad circular de un objeto en movimiento circular si el radio es de 5 m durante un tiempo de 2 s.
Solución:
Tenemos,
r = 5
t = 2
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
= (2 × 3,14 × 5)/2
= 31,4/2
= 15,7 m/s
Problema 3: Calcular la velocidad circular de un objeto en movimiento circular si el radio es de 4 m durante un tiempo de 7 s.
Solución:
Tenemos,
r = 4
t = 7
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
= (2 × 3,14 × 4)/7
= 25,12/7
= 3,58 m/s
Problema 4: Calcular el radio si la velocidad circular de un objeto en movimiento circular es de 5 m/s durante un tiempo de 3 s.
Solución:
Tenemos,
v c = 5
t = 3
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
=> r = v c T/2π
= (5 × 3)/(2 × 3,14)
= 15/6,28
= 2,38 metros
Problema 5: Calcular el radio si la velocidad circular de un objeto en movimiento circular es de 8 m/s durante un tiempo de 2 s.
Solución:
Tenemos,
v c = 8
t = 2
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
=> r = v c T/2π
= (8 × 2)/(2 × 3,14)
= 16/6,28
= 2,54 metros
Problema 6: Calcular el tiempo si la velocidad circular de un objeto en movimiento circular es de 7 m/s para un radio de 5 m.
Solución:
Tenemos,
vc = 7
r = 5
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
=> T = 2πr/ vc
= (2 × 3,14 × 5)/7
= 31,4/7
= 4,48 s
Problema 7: Calcular el tiempo si la velocidad circular de un objeto en movimiento circular es de 12 m/s para un radio de 8 m.
Solución:
Tenemos,
v c = 12
r = 8
Usando la fórmula que tenemos,
vc = 2πr/T
=> T = 2πr/ vc
= (2 × 3,14 × 8)/12
= 50,24/12
= 4,18 s
Publicación traducida automáticamente
Artículo escrito por gurjotloveparmar y traducido por Barcelona Geeks. The original can be accessed here. Licence: CCBY-SA