Movimiento Circular Uniforme y Leyes de Kepler: Una Guía Completa

Movimiento Circular Uniforme (MCU)

- Periodo: Es el tiempo que tarda el móvil en dar una vuelta completa.

- Frecuencia: Es el número de vueltas que describe el móvil en una unidad de tiempo determinada.

- Velocidad Angular (ω): Se denomina velocidad angular de un móvil al ángulo central que barre el mismo en un intervalo de tiempo determinado; de aquí que la velocidad angular es calculable como el cociente entre el ángulo barrido por el móvil y el tiempo empleado para ello. Su unidad de medición es el radián.

- Velocidad Tangencial: Es la velocidad del móvil en su trayectoria circular, donde está representada por un vector tangente a la trayectoria y que puede tener, en este caso, un sentido horario o antihorario. Es calculable como el producto entre ω del móvil y el radio (r) de su trayectoria circular, por lo que también es una magnitud que se mantiene constante.

- Aceleración Centrípeta: En el movimiento circular se originan fuerzas en la dirección del radio, lo que origina una aceleración centrípeta con sentido hacia el centro de la trayectoria circular. En el MCU no puede haber aceleración tangencial porque la velocidad tangencial es constante y también la ω.

- Fuerza Centrípeta: Es la que se origina con la dirección y el sentido hacia el centro de la circunferencia que representa a la trayectoria circular del móvil. Por el principio de acción y reacción se origina una fuerza ficticia o pseudofuerza que se denomina fuerza centrífuga que también tiene la dirección del radio pero su sentido es opuesto al anterior, es decir, hacia afuera o alejándose del centro.

Gravitación

Leyes de Kepler

- 1ª Ley de Kepler: "Los planetas se mueven alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas ubicándose el Sol en uno de los focos de la elipse".

- 2ª Ley de Kepler: "El radio vector que une a cada planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales". Es decir que cada planeta describe iguales áreas en iguales tiempos, por lo que cada uno de ellos posee una velocidad areolar o aerolar constante.

- 3ª Ley de Kepler: "Los cuadrados de los periodos de revolución de los planetas son directamente proporcionales a los cubos de sus respectivas distancias medias al Sol".

El periodo de revolución de un planeta se define como el tiempo que tarda el mismo en dar una vuelta completa alrededor del Sol.

Existe un punto de la trayectoria del planeta en el que se encuentra más cerca del Sol que se denomina perihelio o perigeo; y existe otro punto de la trayectoria del mismo que se encuentra más lejos del Sol que se denomina afelio o apogeo.

Ley de la Gravitación Universal de Newton

- Ley de la Gravitación Universal de Newton: "La fuerza de atracción gravitacional entre dos cuerpos celestes es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa; es decir, que la fuerza de atracción gravitacional es calculable como el producto de las masas dividido por el cuadrado de la distancia que separa a los cuerpos celestes; y todo se multiplica por una constante universal G que se denomina constante universal de la atracción gravitacional de Newton".