Explorando los fundamentos del Movimiento Circular Uniforme, la energía en sistemas mecánicos, y las leyes de la hidrostática e hidrodinámica. Descubre cómo las vibraciones y el efecto Doppler influyen en la física y la ingeniería, y su aplicación en tecnologías como el ultrasonido Doppler y la radarización de velocidad.
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El MCU se refiere al movimiento de un objeto en una trayectoria circular con una velocidad angular constante
Unidades de medida de la velocidad angular
La velocidad angular se mide en radianes por segundo (rad/s)
Relación entre velocidad angular y frecuencia
La frecuencia (f) se calcula como el número de revoluciones por segundo y está relacionada con la velocidad angular (ω) mediante la fórmula f = 1/T
La velocidad tangencial (Vt) se obtiene multiplicando la velocidad angular por el radio (r) de la circunferencia
En ausencia de fuerzas externas, la energía cinética (K) de un objeto en MCU se mantiene constante
Variación de la energía potencial en un campo gravitatorio
La energía potencial (U) en el MCU puede variar si el objeto se mueve en un campo gravitatorio y se calcula como U = m * g * h
Energía potencial constante en un MCU horizontal y a una altura constante
En un MCU horizontal y a una altura constante, la energía potencial no cambia
El trabajo (W) se define como la transferencia de energía cuando una fuerza (F) actúa sobre un objeto causando un desplazamiento (d) en la misma dirección de la fuerza
Fórmula para calcular la potencia
La potencia (P) se calcula como la tasa a la que se realiza el trabajo o se transfiere energía, mediante la fórmula P = W / t
Relación entre potencia y fuerza
La potencia también puede calcularse como P = F * v, donde v es la velocidad del objeto en la dirección de la fuerza
La hidrostática es la rama de la física que estudia los fluidos en reposo
El Principio de Pascal establece que un cambio en la presión aplicada a un fluido confinado se transmite íntegramente a todas las partes del fluido y a las paredes del contenedor
El Principio de Pascal es la base de dispositivos como la prensa hidráulica, que utiliza un pistón de pequeña área para generar una fuerza que se transmite a un pistón de mayor área, amplificando la fuerza aplicada
La hidrodinámica se ocupa del estudio de los fluidos en movimiento
El principio de continuidad establece que en un flujo incompresible y estacionario, el producto del área de sección transversal por la velocidad del fluido es constante a lo largo del conducto
El principio de Bernoulli establece que en un flujo de fluido ideal, la suma de la presión estática, la energía cinética y la energía potencial gravitatoria es constante a lo largo de una línea de corriente
Las vibraciones son movimientos oscilatorios alrededor de un punto de equilibrio
El MAS es un tipo de vibración periódica en la que la fuerza restauradora es directamente proporcional al desplazamiento negativo
El MAS se puede observar en sistemas como un resorte ideal con una masa oscilando en ausencia de fricción o un péndulo simple para pequeñas amplitudes
El sonido es una onda mecánica que se propaga a través de un medio material
La velocidad de propagación del sonido depende del medio y de factores como la temperatura y la densidad
El efecto Doppler es un fenómeno que ocurre cuando hay un movimiento relativo entre la fuente de sonido y el observador, resultando en un cambio percibido en la frecuencia de la onda sonora
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Definición de MCU
Movimiento de un objeto en trayectoria circular con velocidad angular constante.
01
Velocidad angular (ω)
Rapidez de giro alrededor del centro, medida en rad/s.
02
Relación entre período (T) y frecuencia (f)
T es el tiempo por revolución, f es revoluciones por segundo, f = 1/T.
