Movimiento circular: pon a prueba tu comprensión

Guía esencial del movimiento circular

El movimiento circular uniforme (MCU) se caracteriza por una rapidez constante y una trayectoria circular. Aunque el módulo de la velocidad no cambia, su dirección cambia continuamente, y eso significa que sí hay aceleración. Esta aceleración, llamada centrípeta, apunta siempre hacia el centro de la trayectoria y tiene un módulo a = v²/r, donde v es la rapidez lineal y r el radio. Un error muy extendido es creer que la fuerza centrífuga 'empuja hacia fuera' en un sistema de referencia inercial: lo que se siente al girar es la tendencia del cuerpo a seguir en línea recta, según la primera ley de Newton.

Para describir el giro también usamos magnitudes angulares. La velocidad angular ω se mide en radianes por segundo y se relaciona con la rapidez lineal mediante v = ω·r. El periodo T es el tiempo de una vuelta completa y la frecuencia f es el número de vueltas por segundo, de modo que ω = 2π/T = 2πf. Cuidado con las unidades: si un problema da la velocidad angular en revoluciones por minuto, hay que convertirla a rad/s antes de aplicar las fórmulas, porque mezclar unidades es una de las causas más frecuentes de errores en los exámenes.

Cuando el cuerpo además cambia su rapidez, hablamos de movimiento circular uniformemente acelerado o variado. En ese caso aparece una aceleración tangencial, responsable del cambio de módulo de la velocidad, que se suma a la centrípeta. La aceleración total es la suma vectorial de ambas, y por eso no apunta exactamente hacia el centro. Otro matiz importante: en un giro 'sin rozamiento' ideal, como un satélite en órbita, la fuerza centrípeta la proporciona la gravedad; en un coche en una curva, es el rozamiento o el peralte de la vía. Identificar qué fuerza real actúa como centrípeta es la clave conceptual del tema.