18. Problema 2 de MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 18: Problema 2 de Movimiento Circular Uniforme.
Tema: Descripción del Movimiento.
Video producido por Julioprofe en asociación con el proyecto educativo CIBERMATEX (http://cibermatex.net).
Sitio Oficial de Julioprofe: http://www.julioprofe.net
 Un cuerpo se mueve describiendo una trayectoria circular de 50 cm de radio. Si tarda 4 segundos en completar 20 vueltas, ¿cuál es su aceleración centripetal? Tenemos una situación de movimiento circular uniforme donde nos están dando el radio de la trayectoria circular y nos están dando el tiempo que tarda el cuerpo en realizar 20 vueltas. Y nos preguntan cuál es la aceleración centripetal. Vamos a sacar la información de este problema. Tenemos el radio que vale 50 cm y vamos a pasarlo de una vez a metros. Esto equivale a 0.5 metros. El dato de que el cuerpo tarda 4 segundos en realizar 20 vueltas nos sirve para determinar la frecuencia. Recordemos que la frecuencia es el número de vueltas que realiza la partícula que se mueve con movimiento circular uniforme en la unidad de tiempo. Entonces tenemos 20 vueltas en un tiempo de 4 segundos. Dividiendo el número de vueltas entre el tiempo nos da la frecuencia. 20 dividido entre 4 nos da 5. Y vueltas sobre segundo nos da la unidad conocida como hertz. Así que corresponde también a segundos a la menos 1. Nos preguntan entonces por la aceleración centripetal de ese cuerpo. Si recordamos, en el video teórico decía que la aceleración centripetal se puede obtener de dos maneras. Con la velocidad lineal o tangencial al cuadrado entre el radio o con la velocidad angular al cuadrado por el radio. En todo caso necesitamos este dato o este para poder encontrar la aceleración centripetal y vemos que no lo tenemos. Entonces vamos a determinar por ejemplo la velocidad angular y nos vamos a ir con esta relación. Entonces vamos a utilizar para calcular la velocidad angular aquella formula que dice 2 pi por la frecuencia. Porque contamos con el dato de la frecuencia. Replazamos los valores que daría 2 por el número pi que lo tomamos como 3.14 y la frecuencia que vale 5 hertz. Efectuando esta operación nos da 31.4 radianes sobre segundo que sería la unidad para la velocidad angular. A continuación vamos a utilizar entonces la expresión para la aceleración centripetal que es velocidad angular al cuadrado por el radio. Reemplazamos los valores. Velocidad angular es 31.4 elevado al cuadrado por el radio que es 0.5 metros. Realizando toda esta operación en calculadora nos da 492.98 metros sobre segundo cuadrado que sería la unidad correspondiente a la aceleración centripetal. De esta manera hemos dado respuesta a nuestro problema.
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