Formula de la velocidad angular

Vector de velocidad angular

¿Qué entendemos exactamente por movimiento circular o de rotación? El movimiento de rotación es el movimiento circular de un objeto alrededor de un eje de rotación. Hablaremos específicamente del movimiento circular y del giro. El movimiento circular se produce cuando un objeto se mueve siguiendo una trayectoria circular. Algunos ejemplos de movimiento circular son un coche de carreras que se desplaza a toda velocidad por una curva circular, un juguete atado a una cuerda que se balancea en círculo alrededor de la cabeza o el bucle circular de una montaña rusa. El giro es la rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masa del objeto, como la Tierra girando sobre su eje, una rueda girando sobre su eje, el giro de un tornado en su trayectoria de destrucción o un patinador artístico girando durante una actuación en los Juegos Olímpicos. A veces, los objetos giran mientras están en movimiento circular, como la Tierra girando sobre su eje mientras gira alrededor del Sol, pero nos centraremos en estos dos movimientos por separado.

Cuando resolvemos problemas que implican movimientos de rotación, utilizamos variables similares a las variables lineales (distancia, velocidad, aceleración y fuerza), pero tenemos en cuenta la curvatura o rotación del movimiento. Aquí definimos el ángulo de rotación, que es la equivalencia angular de la distancia, y la velocidad angular, que es la equivalencia angular de la velocidad lineal.

Fórmula de la velocidad de rotación

En la cinemática 1D estudiamos el movimiento a lo largo de una línea recta e introdujimos conceptos como desplazamiento, velocidad y aceleración. La cinemática 2D se ocupa del movimiento en dos dimensiones. El movimiento de proyectil es un caso especial de la cinemática bidimensional en el que el objeto se proyecta en el aire, estando sometido a la fuerza gravitatoria, y aterriza a cierta distancia. En este capítulo consideramos situaciones en las que el objeto se mueve en una curva (un caso especial de este tipo de movimiento es el movimiento circular uniforme). Comenzamos el estudio del movimiento de rotación con la cinemática de rotación y la definición de dos magnitudes angulares necesarias para describir este nuevo tipo de movimiento.

Cuando los objetos giran alrededor de un eje -por ejemplo, cuando el CD (disco compacto) de la figura 1 gira alrededor de su centro-, cada punto del objeto sigue un arco circular. Considere una línea desde el centro del CD hasta su borde. Cada fosa utilizada para grabar sonido a lo largo de esta línea se mueve en el mismo ángulo en la misma cantidad de tiempo. El ángulo de rotación es la cantidad de rotación y es análogo a la distancia lineal. Definimos el ángulo de rotación Δθ como la relación entre la longitud del arco y el radio de curvatura:

Velocidad angular unidad

Entonces, ¿qué tipo de movimiento obedece a la restricción anterior? Cualquiera que produzca una velocidad perpendicular al vector de posición. Dado que el vector velocidad es función únicamente de la posición arbitraria de A, esto significa que bastaría un campo vectorial para describir el movimiento de todo el cuerpo.

Cualquier punto de un cuerpo rígido puede tomarse como centro de rotación. La razón es que la distancia entre los puntos es constante. Entonces, si hay alguna velocidad con respecto al punto de referencia debe ser ortogonal a la distancia radial, de lo contrario la distancia estaría cambiando. Entonces:

Rpm a velocidad angular

En física, la velocidad angular o velocidad de rotación (ω o Ω), también conocida como vector de frecuencia angular,[1] es una representación pseudovectorial de la rapidez con la que la posición angular u orientación de un objeto cambia con el tiempo (es decir, la rapidez con la que un objeto rota o gira respecto a un punto o eje). La magnitud del pseudovector representa la velocidad angular, la tasa a la que el objeto rota o gira, y su dirección es normal al plano instantáneo de rotación o desplazamiento angular. La orientación de la velocidad angular se especifica convencionalmente mediante la regla de la mano derecha[2].

En general, la velocidad angular tiene dimensión de ángulo por unidad de tiempo (el ángulo sustituye a la distancia de la velocidad lineal con el tiempo en común). La unidad SI de velocidad angular es radianes por segundo,[3] siendo el radián una cantidad adimensional, por lo que las unidades SI de velocidad angular pueden ser listadas como s-1. La velocidad angular se suele representar con el símbolo omega (ω, a veces Ω). Por convención, la velocidad angular positiva indica rotación en sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que la negativa es en el sentido de las agujas del reloj.