relación entre las variables cinemáticas lineales y angulares.
Respuestas a la pregunta
Respuesta:
La dirección de la velocidad de un móvil en movimiento circular es tangente a la circunferencia que describe.
Un móvil tiene aceleración tangencial at siempre que cambie el módulo de la velocidad con el tiempo. El sentido de la aceleración tangencial es el mismo que el de la velocidad si el móvil acelera y es de sentido contrario, si se frena. Un móvil que describe un movimiento circular uniforme no tiene aceleración tangencial.
Un móvil que describe un movimiento circular siempre tiene aceleración normal, an ya que cambia la dirección de la velocidad con el tiempo. La aceleración normal tiene dirección radial y sentido hacia el centro de la circunferencia que describe.
La aceleración del móvil se obtiene sumando vectorialmente ambas componentes de la aceleración.
Ejemplo
Una rueda de r=0.1 m de radio está girando con una velocidad de ω0=4π rad/s, se le aplican los frenos y se detiene en 4s. Calcular
La aceleración angular
ω=ω0+αt
En el instante t=4 s la velocidad angular ω=0
α=-π rad/s2
El ángulo girado hasta este instante es
En el instante t=1 s, la posición y la velocidad angular del móvil es
θ=7π/2=2π+3π/2 rad
ω=4π+(-π)·1=3π rad/s
La velocidad lineal
v=ω·r v=0.3π m/s
La componente tangencial de la aceleración es
at=α·r at=-0.1π m/s2
La componente normal de la aceleración es
an=v2/r an=0.9π2 m/s2