3.5 Movimientos periódicos
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El movimiento circular uniforme es un caso particular de movimiento periódico, que se caracteriza porque los móviles ocupan la misma posición en intervalos de tiempo iguales.
Fíjate en las aspas de los molinos de viento. Cuando giran con mcu, al cabo de un tiempo determinado vuelven a pasar por la misma posición: se trata de un movimiento periódico. Ese tiempo es menor cuanto más deprisa giren.
Lo mismo sucede con la bola que cuelga del muelle y oscila de forma periódica. Su movimiento es muy característico, y recibe el nombre de movimiento armónico simple.
Ejemplo o ejercicio resuelto
Movimientos periódicos
Clasifica en periódicos o no periódicos los siguientes movimientos:
a) La Luna alrededor de la Tierra.
b) Una moto GP en el circuito de Alcañiz.
c) El péndulo de un reloj de pared.
d) Un CD dentro del lector de CD.
e) La bicicleta que se mueve por un velódromo en unos Juegos Olímpicos.
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La frecuencia y el periodo
No tienes mas que pensar en un carrusel que da vueltas para que resulte evidente que cuanto más deprisa gira, más vueltas da por unidad de tiempo y menos tiempo le cuesta dar una vuelta.
Se definen dos magnitudes que caracterizan los movimientos periódicos:
- la frecuencia f, que es el número de veces que se repite el ciclo completo de movimiento por unidad de tiempo (en el mcu, las vueltas giradas por segundo). Se mide en ciclos por segundo, unidad llamada hertzio, Hz.
- el periodo T, que es el tiempo necesario para que se realice un ciclo completo (en el mcu, para dar una vuelta). Se mide en segundos (s).
¿Cómo están relacionados frecuencia y periodo?
Si la frecuencia de un mcu es de 2 Hz, significa que da dos vueltas en cada segundo. Por tanto, le cuesta medio segundo dar una vuelta, por lo que el periodo es de 0,5 s. Si te fijas, observarás que 0,5 es el inverso de 2.
Actividad
Relación entre la frecuencia y el periodo
La frecuencia y el periodo son dos magnitudes inversas, relacionadas como f=1/T ó T=1/f.
Pregunta de Selección Múltiple
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Con la lavadora
Una lavadora centrifuga a 900 rpm en la última fase de su programa de lavado. Indica si son ciertas o falsas las afirmaciones siguientes:
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f=15 Hz
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T=0,1 s
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Caso de estudio
En el Sistema Solar
Observa la siguiente película. Verás que el movimiento de los planetas alrededor del Sol se realiza siguiendo trayectorias muy aproximadamente circulares, por lo que puedes aceptar que se trata de movimientos circulares uniformes.
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Determina:
a) el periodo del movimiento de rotación de la Tierra sobre sí misma.
b) a velocidad lineal de un punto situado en el ecuador de la Tierra, con un radio de giro de 6400 km.
c) el periodo del movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol.
