19. Problema 3 de MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
Curso de Física para el grado 4° de Educación Secundaria Obligatoria (ESO) en España.
Clase No. 19: Problema 3 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
 ¿Cuál es la velocidad angular de la Tierra en el movimiento de rotación alrededor de su eje? Si el diámetro terrestre es de 12.800 km, ¿cuál es la velocidad en metros por segundo de un punto situado sobre la línea ecuatorial? Tenemos un problema de movimiento circular uniforme donde nos preguntan por la velocidad angular de la Tierra en su movimiento de rotación y la velocidad en metros por segundo de un punto situado sobre el ecuador dándonos el dato del diámetro terrestre. Entonces vamos a sacar la siguiente información para este problema. Nos preguntan por la velocidad angular de la Tierra en su movimiento de rotación, entonces necesitamos el dato del periodo. Sabemos que la Tierra tarda un día en dar una vuelta completa alrededor de su eje, entonces el periodo sería un día. Vamos a llevar este periodo a segundos, sabemos que un día tiene 24 horas y vamos a convertir estas horas en segundos. Multiplicamos por el factor de conversión escribiendo horas acá abajo segundos arriba y escribiendo la relación numérica entre horas y segundos. Una hora tiene 3600 segundos, de esta manera vamos a obtener el periodo en segundos porque aquí las horas se nos cancelan 24 por 3600 nos da 86400 segundos que sería entonces el periodo de rotación de la Tierra. Nos preguntan por la velocidad angular y también por la velocidad en un punto situado sobre el ecuador es decir la velocidad lineal o tangencial sabiendo que el diámetro terrestre vale 12800 kilómetros. Entonces podemos determinar también el radio, el radio recordemos que es la mitad del diámetro por lo tanto el radio será de 6400 kilómetros. Bien, entonces vamos a utilizar la expresión para la velocidad angular que dice 2pi sobre el periodo, la que habíamos visto en el video teórico dado que contamos con el dato del periodo que son 86400 segundos. Vamos a reemplazar los valores, sería 2 por el número pi que lo tomamos como 3.14 todo esto sobre el periodo que son 86400 segundos y eso nos dará una velocidad angular de 7.3 por 10 a la menos 5 y las unidades correspondientes que son radianes sobre segundos. De esta manera estamos respondiendo la primera pregunta del problema, la velocidad angular de la Tierra en su movimiento de rotación. Vamos a escribir ese dato por acá para tenerlo a la mano 7.3 por 10 a la menos 5 radianes sobre segundos. A continuación vamos a encontrar la velocidad lineal o tangencial utilizando también una expresión que vimos en el video teórico, velocidad lineal o tangencial puede obtenerse multiplicando la velocidad angular por el radio. Esta es la manera rápida de poder encontrar la velocidad lineal o tangencial. Replazamos la velocidad angular nos dio 7.3 por 10 a la menos 5 radianes sobre segundos y esto lo vamos a multiplicar por el radio que son 6400 kilómetros. Pero como nos dice que la velocidad debe expresarse en metros sobre segundo entonces debemos convertir los kilómetros en metros entonces multiplicamos por el factor de conversión que nos permita pasar de kilómetros a metros. Recordemos que un kilómetro tiene mil metros. De esta manera kilómetro se nos va con kilómetros. Hacemos la operación numérica este número por este por este eso nos da un total de 467.2 y las unidades que vamos a obtener son las siguientes. Tendríamos en el numerador radianes por metro eso nos da metro y en el denominador segundos. Esta seria entonces la velocidad que tiene un punto situado sobre la linea ecuatorial de nuestro planeta velocidad lineal o tangencial y aquí tenemos la velocidad angular.
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