Movimiento curvilíneo
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Movimiento curvilíneo: En la naturaleza, así como en la técnica es muy corriente encontrarse con movimientos cuyas trayectorias no son líneas rectas, sino curvas. Estos movimientos son llamados curvilíneos, y se encuentran con más frecuencia que los rectilíneos. Por trayectorias curvas se mueven en el espacio cósmico los planetas, los satélites y en la Tierra se mueven así todos los medios de transporte, las partes de las máquinas, el agua de los ríos, el aire de la atmósfera.
Durante este movimiento no se puede decir que varía solamente una coordenada del cuerpo. I por ejemplo el movimiento ocurre en el plano, entonces como se ve en la figura 1, durante el movimiento varían dos coordenadas: X e Y. La dirección del movimiento, es decir, la dirección del vector velocidad varía durante todo el tiempo que dure el movimiento. Además, varía la dirección del vector aceleración.
Velocidad
La velocidad del cuerpo en cualquier punto de una trayectoria curvilínea está dirigida tangencialmente a la trayectoria en este punto y su sentido coincide con el del movimiento del cuerpo en este punto.
La velocidad en un punto de un movimiento curvilíneo es realmente tangencial, si observamos el trabajo sobre una piedra de amolar, al apretar sobre ella el extremo de un cuchillo de acero, saltarán de la misma pequeñas partículas en forma de chispa.
Estas partículas volarán con una velocidad tangencial en el momento de saltar de la piedra, se ve muy bien que la dirección del vuelo de las chispas concuerdan siempre con la tangente a la circunferencia en este punto, y que el sentido de su movimiento coincide con el de la periferia de la piedra. Igualmente las gomas de una bicicleta al rodar salpican el fango en una dirección tangente a la circunferencia (ruedas), los guardafrenos evitan que el ciclista se salpique.
Velocidad instantánea
La velocidad instantánea del cuerpo en diferentes puntos de la trayectoria curvilínea tiene direcciones diferentes. El módulo de esta velocidad puede ser el mismo en todos los puntos de la trayectoria o variar de punto a punto, de un instante a otro.
Aceleración
Durante el movimiento curvilíneo del cuerpo puntual, la dirección de la velocidad varía constantemente, aunque su módulo puede variar o no. Pero aunque esta no cambie modularmente nunca se podrá considerar constante, pues la velocidad es una magnitud vectorial y para las magnitudes vectoriales el módulo, la dirección y el sentido son igualmente importantes. Por esto el movimiento curvilíneo es un movimiento acelerado.
Durante el movimiento rectilíneo con aceleración constante es justamente el módulo de la velocidad que varía. Además conocemos, que en este caso el vector aceleración está dirigido en el sentido del vector velocidad o contrario a este y que el módulo de la aceleración se determina por la variación del módulo de la velocidad en la unidad de tiempo. Así también podremos observar el movimiento curvilíneo, en el cual el módulo de la velocidad se mantiene constante, pero nos preguntamos: ¿Cómo relacionar solamente la aceleración con la variación de la dirección del vector velocidad? ¿Cómo estará dirigida y a que será igual la aceleración? Está claro que el módulo, la dirección y el sentido de la aceleración están relacionados con la forma de la trayectoria curvilínea, pero no podemos observar cada una de las innumerables formas de las trayectorias curvas.
El movimiento por cualquier trayectoria curvilínea se puede considerar como un movimiento por arcos de circunferencias de diferentes radios.
Por esto, el problema de encontrar la aceleración de un movimiento curvilíneo radica en hallar la aceleración durante el movimiento uniforme del cuerpo por una circunferencia.
Fuente
- [Física I. Facultad Obrera Campecina. I.K. Kikoin. A.K. Kikoin. Editorial Pueblo y educación. 1977. –p 81 – 85.
