El movimiento circular es aquel cuya trayectoria describe un arco circular.

En la figura anterior, la fuerza que mantiene el móvil en una trayectoria circular es la atracción gravitatoria de la Tierra. Esta fuerza tiene origen en el satélite e apunto siempre para el centro de la Tierra y desempeña el papel de la fuerza centrípeta. Como en este caso la fuerza es siempre perpendicular al movimiento, esta no cambia el módulo de la velocidad, simplemente cambia su dirección.

Introducción al Movimiento Circular

Posición angular \((\phi)\)
Es análogo a la posición lineal \( s(t) \) , su unidad es \( [\phi(t)]=rad \) .
Velocidad angular \((\omega)\)
Es el análogo de velocidad lineal \(v(t)\) , su unidad es \( [\omega(t)] = \frac{rad}{s} \) .
Aceleración angular \((\alpha)\)
Es análogo a la aceleración lineal \(a(t)\) , su unidad es \( [\alpha(t)] = \frac{rad}{s^2} \) .
Aceleración centrípeta \((\vec{a}_{c})\)
Es la aceleración que apunta al centro del arco, la que sostiene el cuerpo de esta manera, su unidad es \( [a_{c}]=\frac{m}{s^2} \) y \( a_{c} = r \omega^2 = \frac{v^2}{r}\)
Media velocidad angular \((\omega_m)\)
\(\omega_m = \frac{\Delta \phi}{\Delta t}\) , su unidad es \([\omega_m]=\frac{rad}{s}\)
Aceleración angular media \((\alpha_m)\)
\(\alpha_m = \frac{\Delta \omega}{\Delta t}\) , su unidad es \([\alpha_m]=\frac{m}{s^2}\)

Todas las unidades están en el Sistema Internacional (SI).

Relación con el movimiento lineal: \( s(t) = r\phi(t)\) , \( v(t) = r\omega(t)\) y \( a(t) = r\alpha(t)\) .

Movimiento circular uniforme (MCU)

Es el movimiento en el que la velocidad angular es constante y diferente de cero. Funciones dependientes del tiempo en el MCU: \begin{align} \omega(t) &= \omega_0 \notag \\ \phi(t) &= \phi_0 + \omega_0 t \notag \end{align} Para describir un movimiento circular uniforme, son también utilizadas las cantidades:
Período \((\tau)\)
Intervalo de tiempo utilizado por el móvil para realizar una vuelta completa, su unidad es \([\tau]=s\) .
Frecuencia \((f)\)
Número de repeticiones por unidad de tiempo, su unidad es el Hertz \([f]=\frac{1}{segundos}=Hz\) .
Relación entre el tiempo y la frecuencia: \( \tau = \frac{1}{f}\) .
Relación velocidad angular: \( \omega = \frac{2 \pi}{\tau} = 2 \pi f\) .

Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV)

Es el movimiento en el que la aceleración angular es constante y diferente de cero. Sus ecuaciones son análogas a las del Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado: \begin{align} \phi(t) &= \phi_0 + \omega_0 t + \alpha \frac{t^2}{2} \notag \\ \omega(t) &= \omega_0 + \alpha t \notag \\ \omega^2 &= \omega_0^2 +2 \alpha \Delta \phi \notag \end{align}