Fórmulas despejadas de MCUA - MCUV
Movimiento Circular Uniforme Acelerado - Formulas
¿Qué son las formulas de movimiento circular?
El movimiento circular uniforme acelerado (MCUA) es un tipo de movimiento en el cual un objeto
se mueve en una
trayectoria circular con velocidad constante, pero con una aceleración tangencial que cambia su
dirección. En este tipo
de movimiento, la magnitud de la velocidad no cambia, pero la dirección de la velocidad cambia
constantemente debido a
la aceleración tangencial.
Las fórmulas del MCUA se pueden obtener a partir de las ecuaciones de la cinemática, que
relacionan la posición,
velocidad, aceleración y tiempo en un movimiento.
- Velocidad angular (ω): es la velocidad a la que un objeto gira
alrededor del centro de su trayectoria circular. Se mide en radianes por segundo
(rad/s) y se define como la variación de ángulo en un tiempo dado. En el caso del movimiento
circular uniforme
acelerado, la velocidad angular es constante.
- Aceleración angular (α): es la tasa de cambio de la velocidad
angular en un objeto que se mueve en una trayectoria circular. Se mide en radianes
por segundo al cuadrado (rad/s²). En el movimiento circular uniforme acelerado, la
aceleración angular es constante y
siempre está dirigida hacia el centro de la trayectoria circular.
- Radio de la trayectoria circular (r): es la distancia desde el
centro de la trayectoria circular hasta el punto donde se encuentra el objeto. Se mide en
metros (m).
- Frecuencia (f):es el número de vueltas completas que realiza
un objeto en un segundo. Se mide en Hertz (Hz) y se relaciona con el
periodo mediante la fórmula f=1/T.
- Período (T): es el tiempo que tarda un objeto en dar una
vuelta completa alrededor de la trayectoria circular. Se mide en segundos
(s) y se relaciona con la velocidad angular mediante la fórmula T=2π/ω.
- Velocidad lineal (v):es la velocidad a la que se mueve un
objeto a lo largo de la trayectoria circular. Se mide en metros por segundo (m/s) y
se relaciona con la velocidad angular y el radio mediante la fórmula v=r*ω.
- Desplazamiento angular (θ): Es el cambio o variación en la
posición angular
que experimenta un objeto en rotación. Se expresa en radianes (rad)
- longitud de arco (L):Es la distancia que recorre un objeto en
una trayectoria circular a lo largo de un arco específico. Se expresa en metros (m)
- Aceleración angular (α): Describe la tasa de cambio de la
velocidad lineal de un objeto en una trayectoria circular debido a una aceleración
angular constante. Se mide en metros
por segundo al cuadrado (m/s²).
En el estudio del MCUA, se emplean cuatro formulas base, y estas cuatro ecuaciones proporcionan los cimientos necesarios para
despejar todas las formulas posibles y así resolver ejercicios de una forma mucho mas efectiva.
Desplazamiento angular = velocidad angular inicial
* tiempo
+
1
/2
* aceleración angular * tiempo²
θ = ωi * t + 1/2 * α * t²
velocidad angular final = velocidad angular inicial + aceleración
angular * tiempo
ωf = ωi + α * t
velocidad angular final = √( velocidad angular inicial² + 2
*aceleración angular * desplazamiento angular )
ωf = √( ωi² + 2
*α* )
Desplazamiento angular =
velocidad angular inicial +
velocidad
angular final/2
* tiempo
θ = (ωi + ωf / 2) * t
Aquí se muestran todas las formulas despejadas de MCUA O MCUV
Formulas para hallar el desplazamiento angular
-
Desplazamiento angular = velocidad angular inicial
* tiempo
+
1
/2
* aceleración angular * tiempo²
- desplazamiento angular = Velocidad angular * tiempo + 1/2 *
aceleración angular* tiempo²
-
Desplazamiento angular = velocidad angular final *
tiempo -
1
/2
* aceleración angular * tiempo²
- desplazamiento angular = Velocidad angular final * tiempo - 1/2 *
aceleración angular * tiempo²
-
Desplazamiento angular =
velocidad angular inicial + velocidad
angular final/2
* tiempo
- Desplazamiento angular = (velocidad angular inicial + velocidad
angular final / 2) * tiempo
-
Desplazamiento angular =
velocidad angular final² -
velocidad
angular inicial²/2 * aceleración angular
- Desplazamiento angular = (velocidad angular final² - velocidad
angular inicial² / 2 * aceleración angular)
Formulas para hallar la velocidad angular inicial
Formulas para hallar la velocidad angular final
Formulas para hallar el tiempo
-
tiempo =
velocidad angular final -
velocidad angular inicial/aceleración angular
- Tiempo = (Velocidad angular final - Velocidad angular inicial) /
aceleración angular
-
tiempo=
2 * desplazamiento angular/velocidad angular inicial + velocidad
angular final
- Tiempo = ( 2 * desplazamiento angular) / Velocidad angular inicial +
velocidad
angular final
-
tiempo =
-
velocidad angular inicial + √( velocidad angular inicial²
- 4 * (aceleración angular / 2) *
(- desplazamiento angular) )
/2
* (aceleración angular / 2)
- Tiempo = (- velocidad angular inicial + √(velocidad angular inicial²
- 4 *
(aceleración angular /2)* (-desplazamiento angular) ) )/ 2 * (aceleración angular / 2)
-
tiempo =
velocidad angular final - √( velocidad angular final²
+ 4 * (aceleración angular / 2) *
(- desplazamiento angular) )
/2
* (aceleración angular / 2)
- Tiempo = ( velocidad angular inicial - √(velocidad angular inicial² +
4 *
(aceleración angular /2)* (-desplazamiento angular) ) )/ 2 * (aceleración angular / 2)
Formulas para hallar la aceleración angular
-
aceleración angular =
velocidad angular final -
velocidad angular inicial/tiempo
- velocidad angular inicial
- aceleración angular = (Velocidad angular final - Velocidad angular
inicial) / Tiempo
-
aceleración angular =
desplazamiento angular -
(
velocidad angular inicial * tiempo)
/0.5 *
tiempo²
- aceleración angular = (desplazamiento angular - (Velocidad angular
inicial *
Tiempo) ) /
(0,5 *
Tiempo²)
-
aceleración angular =
velocidad angular final² -
velocidad angular inicial²
/2 * desplazamiento angular
- aceleración angular = (Velocidad angular final² - Velocidad angular
inicial²) / 2 *
desplazamiento angular
-
aceleración angular = -
desplazamiento angular -
(
velocidad angular final * tiempo)
/0.5 *
tiempo²
- aceleración angular = -(desplazamiento angular - (Velocidad angular
final * Tiempo)
) /
(0,5 *
Tiempo²)
Formulas para hallar el longitud de arco
-
longitud de arco = velocidad tangencial inicial
* tiempo
+
1
/2
* aceleración tangencial * tiempo²
- longitud de arco = Velocidad tangencial * tiempo + 1/2 *
aceleración tangencial * tiempo²
-
longitud de arco = velocidad tangencial final *
tiempo -
1
/2
* aceleración tangencial * tiempo²
- longitud de arco = Velocidad tangencial final * tiempo - 1/2 *
aceleración tangencial * tiempo²
-
longitud de arco =
velocidad tangencial
inicial + velocidad
tangencial final/2
* tiempo
- longitud de arco = (velocidad tangencial inicial + velocidad
tangencial final / 2) * tiempo
-
longitud de arco =
velocidad tangencial
final² - velocidad tangencial inicial²/2 * aceleración
- longitud de arco = (velocidad tangencial final² - velocidad
tangencial inicial² / 2 * aceleración)
Formulas para hallar la velocidad tangencial inicial
-
velocidad tangencial inicial = Velocidad tangencial final -
aceleración tangencial * tiempo
- velocidad tangencial inicial = Velocidad tangencial final -
aceleración tangencial * tiempo
-
velocidad tangencial inicial = √(velocidad tangencial final² - 2 *
aceleración tangencial *
longitud de arco )
- velocidad tangencial inicial = √(velocidad tangencial final² - 2 *
aceleración tangencial *
longitud de arco )
-
velocidad tangencial inicial = 2 *
longitud de arco/tiempo
- velocidad tangencial final
- Velocidad tangencial inicial = 2 * ( longitud de arco / tiempo ) -
velocidad tangencial final
-
velocidad tangencial inicial =
longitud de arco/tiempo
- 0.5 * aceleración tangencial * tiempo
- velocidad tangencial inicial = longitud de arco / tiempo- 0.5 *
aceleración tangencial * tiempo
Formulas para hallar la velocidad tangencial final
-
velocidad tangencial final = 2 *
longitud de arco/tiempo
- velocidad tangencial inicial
- velocidad tangencial final = 2 * ( longitud de arco / tiempo ) -
velocidad tangencial inicial
-
velocidad tangencial final = velocidad tangencial inicial +
aceleración
tangencial * tiempo
- velocidad tangencial final = velocidad tangencial inicial +
aceleración
tangencial * tiempo
-
velocidad tangencial final = √( velocidad tangencial inicial² + 2
*aceleración tangencial * longitud de arco )
- velocidad tangencial final = √( velocidad tangencial inicial² + 2
*aceleración tangencial * longitud de arco )
-
velocidad tangencial final =
longitud de arco/tiempo
+ 0.5 * aceleración tangencial * tiempo
- velocidad tangencial final = longitud de arco / tiempo + 0.5 *
aceleración tangencial * tiempo
Formulas para hallar el tiempo
-
tiempo =
velocidad tangencial
final -
velocidad tangencial inicial/aceleración tangencial
- Tiempo = (Velocidad tangencial final - Velocidad tangencial inicial) /
aceleración tangencial
-
tiempo=
2 * longitud de arco/velocidad tangencial inicial +
velocidad
tangencial final
- Tiempo = ( 2 * longitud de arco) / Velocidad tangencial inicial +
velocidad
tangencial final
-
tiempo =
-
velocidad tangencial inicial + √( velocidad tangencial inicial²
- 4 * (aceleración tangencial / 2) *
(- longitud de arco) )
/2
* (aceleración tangencial / 2)
- Tiempo = (- velocidad tangencial inicial + √(velocidad tangencial
inicial²
- 4 *
(aceleración tangencial /2)* (-longitud de arco) ) )/ 2 * (aceleración tangencial / 2)
-
tiempo =
velocidad tangencial final - √( velocidad tangencial final²
+ 4 * (aceleración tangencial / 2) *
(- longitud de arco) )
/2
* (aceleración tangencial / 2)
- Tiempo = ( velocidad tangencial inicial - √(velocidad tangencial
inicial² +
4 *
(aceleración tangencial /2)* (-longitud de arco) ) )/ 2 * (aceleración tangencial / 2)
Formulas para hallar la aceleración tangencial
-
aceleración tangencial =
velocidad tangencial
final -
velocidad tangencial inicial/tiempo
- velocidad tangencial inicial
- aceleración tangencial = (Velocidad tangencial final - Velocidad
tangencial
inicial) / Tiempo
-
aceleración tangencial =
longitud de arco -
(
velocidad tangencial inicial * tiempo)
/0.5 *
tiempo²
- aceleración tangencial = (longitud de arco - (Velocidad tangencial
inicial *
Tiempo) ) /
(0,5 *
Tiempo²)
-
aceleración tangencial =
velocidad tangencial
final² -
velocidad tangencial inicial²
/2 * longitud de arco
- aceleración tangencial = (Velocidad tangencial final² - Velocidad
tangencial
inicial²) / 2 *
longitud de arco
-
aceleración tangencial = -
longitud de arco-
(
velocidad tangencial final * tiempo)
/0.5 *
tiempo²
- aceleración tangencial = -(longitud de arco - (Velocidad tangencial
final * Tiempo)
) /
(0,5 *
Tiempo²)
Formulas adicionales
-
aceleración centripeta =
velocidad lineal²/radio
= velocidad angular² * radio
- aceleración centripeta = (velocidad lineal² / radio) = velocidad
angular² * radio
-
Longitud de arco = radio * desplazamiento angular
- Longitud de arco = radio * desplazamiento angular
-
velocidad lineal = velocidad angular * radio
- velocidad lineal = velocidad angular * radio
-
aceleración tangencial = aceleración angular * radio
- aceleración tangencial = aceleración angular * radio
Así que recuerda que el movimiento circular uniforme acelerado es un fenómeno que se produce cuando
un cuerpo
se mueve a una aceleración constante. A continuación
puedes encontrar una explicación mas detallada de las formulas, problemas resueltos, gráficas del
movimiento circular uniforme acelerado y más.