Movimiento Circular Uniforme (MCU)

¿Qué es el MCU?

El Movimiento Circular Uniforme es aquel en el que un objeto se desplaza en una trayectoria circular con velocidad constante.

Características del MCU

• La trayectoria es una circunferencia
• La rapidez (magnitud de la velocidad) es constante
• La velocidad cambia de dirección constantemente
• Existe aceleración centrípeta

Magnitudes del MCU

Período (T)

Tiempo en completar una vuelta.

Unidad: segundos (s)

Frecuencia (f)

Número de vueltas por segundo.

f = 1/T Unidad: Hertz (Hz)

Velocidad angular (ω)

ω = 2π/T = 2πf Unidad: rad/s

Velocidad lineal (v)

v = ω × r = 2πr/T Unidad: m/s

Aceleración centrípeta (ac)

ac = v²/r = ω²r Unidad: m/s²

Fórmulas principales

MagnitudFórmula PeríodoT = 2πr/v Frecuenciaf = 1/T Vel. angularω = 2π/T Vel. linealv = ωr Aceleraciónac = v²/r

Ejemplo resuelto

Una rueda de 0.5 m de radio gira a 120 RPM. Calcular:

a) Frecuencia en Hz:

f = 120/60 = 2 Hz

b) Período:

T = 1/f = 1/2 = 0.5 s

c) Velocidad angular:

ω = 2πf = 2π(2) = 4π rad/s ≈ 12.57 rad/s

d) Velocidad lineal:

v = ωr = 4π(0.5) = 2π m/s ≈ 6.28 m/s

Aplicaciones

• Satélites en órbita
• Ruedas de vehículos
• Centrifugadoras
• Planetas orbitando el sol
• Relojes análogos