5.3 Ejemplo 3

Un móvil con movimiento circular uniforme describe una circunferencia de radio 7.5 m. Si la velocidad angular del móvil es de 1.3 rad/s, ¿Cuantos segundos necesita para describir 9 giros? ¿Cual es su aceleración centrípeta? ¿Cual es su periodo?

Solución con FísicaLab

Seleccionamos el grupo Cinemática y, dentro de este, el módulo Circular. Si la Pizarra contiene elementos, los borramos dando un clic en el icono Borrar todo. Seleccionamos entonces el sistema de unidades SI. Y ahora agregamos a la Pizarra un elemento Móvil con movimiento circular, un elemento Velocidad angular, un elemento Número de vueltas, un elemento Periodo y un Sistema de referencia fijo, como muestra la siguiente imagen:

Como el tiempo es una incógnita, tenemos para el elemento Sistema de referencia fijo:

tf

t

Para el elemento Móvil con movimiento circular, que llamaremos Movil, tanto la velocidad inicial como la final son incógnitas (las respectivas aceleraciones centrípetas también son incógnitas):

Nombre

Movil

C

0

r

7.5

aci

0

at

0

angi

0

vi

vi

ti

0

angf

angf

vf

vf

acf

acf

En el elemento Velocidad angular la velocidad angular 1.3 rad/s será la velocidad angular constante del móvil, puesto que este no tiene una aceleración tangencial. Sin embargo, para cumplir con la igualdad del número de incógnitas y el número de ecuaciones, colocamos este dato como velocidad angular inicial y dejamos el dato final como incógnita, aunque tenga el mismo valor:

Objeto

Movil

vangi

1.3

vangf

vangf

Para el elemento Número de vueltas:

Objeto

Movil

n

9

Y para el elemento Periodo:

Objeto

Movil

T

T

Ingresados los datos, damos un clic en el icono de Resolver para obtener las respuestas:

aci = 12.675 m/s2 ;  vi = 9.750 m/s ;
angf = 360.000 grados ;  vf = 9.750 m/s ;
acf = 12.675 m/s2 ;  t = 43.499 s ;
vangf = 1.300 rad/s ;  T = 4.833 1/hz ;
Estado = success.