Tornar a la portadaFísica i Química · 4t ESO A · Canviar d'assignatura
Començar gratis
ESO 4tA · Física i Química
La interacció · Cinemàtica

El moviment circular uniforme

Els cavallets d'un tiovivo. Les aspes d'un ventilador. L'agulla dels segons d'un rellotge. Tots giren descrivint una circumferència i, si ho fan sempre amb la mateixa rapidesa, tenen un moviment amb nom propi: el MCU.

Et convé dominar: Circumferència i cercle (1r d'ESO)
Et convé dominar: La velocitat (3r d'ESO)

Què és el MCU

Animació d'un moviment circular uniforme: el punt recorre la circumferència en sentit antihorari amb rapidesa constant, el radi gira amb ell i el vector velocitat es manté tangent canviant de direcció; al final s'esvaeix el radi i el punt se solta i surt en línia recta per la tangent. r v
Practica★☆☆Sense començar
Els cavallets d'un carrusel giren sempre a la mateixa velocitat descrivint circumferències. a) Quin tipus de moviment descriuen? b) Explica amb les teves paraules què…

Els cavallets d'un carrusel giren sempre a la mateixa velocitat descrivint circumferències.

  1. a) Quin tipus de moviment descriuen?
  2. b) Explica amb les teves paraules què són el període i la freqüència d'aquest moviment.
Resoldre

Període i freqüència

L'agulla dels segons d'un rellotge triga $60\text{ s}$ a fer una volta completa, mentre que les aspes d'un dron completen centenars de voltes en un sol segon: com mesurem i comparem matemàticament el ritme de girs tan dispars?

Esquema del període i la freqüència: un punt recorre una circumferència; una volta completa triga T segons i la freqüència és el nombre de voltes per segon, f = 1/T. inici i final gir una volta completa = T segons f = 1/T (voltes per segon, Hz)
Practica★☆☆Sense començar
Una roda fa $50$ voltes en $10\ \text{s}$. a) Calcula el seu període, en segons. b) Calcula la seva freqüència, en hertzs ($\text{Hz}$).

Una roda fa $50$ voltes en $10\ \text{s}$.

  1. a) Calcula el seu període, en segons.
  2. b) Calcula la seva freqüència, en hertzs ($\text{Hz}$).
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
El motor d'una batedora gira amb una freqüència de $2\ \text{Hz}$. a) Quin és el seu període? b) Quantes voltes fa en un minut?

El motor d'una batedora gira amb una freqüència de $2\ \text{Hz}$.

  1. a) Quin és el seu període?
  2. b) Quantes voltes fa en un minut?
Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
Observa el segonaire d'un rellotge analògic. a) Quin és el seu període, és a dir, quant triga a fer una volta completa? b) Quantes voltes fa en una hora?

Observa el segonaire d'un rellotge analògic.

  1. a) Quin és el seu període, és a dir, quant triga a fer una volta completa?
  2. b) Quantes voltes fa en una hora?
Resoldre

Velocitat lineal: quanta distància per segon

En un tiovivo, qui viatja al cavallet exterior sent que el vent li dona molt més fort a la cara que qui viatja a prop del centre: si tots dos triguen exactament el mateix a fer una volta completa, per què un es mou amb més rapidesa que l'altre?

Animació de dos punts que giren amb el mateix període sobre dos cercles concèntrics, sempre alineats amb el centre; els seus vectors tangents giren amb ells i el del cercle exterior és més llarg, perquè aquest punt recorre més distància en cada volta. v menor v major
Practica★★☆Sense començar
Una bicicleta avança a $6\ \text{m/s}$ i les seves rodes tenen un radi de $0,3\ \text{m}$. a) Calcula el període de gir de les rodes, és a dir, el temps que triguen a…

Una bicicleta avança a $6\ \text{m/s}$ i les seves rodes tenen un radi de $0,3\ \text{m}$.

  1. a) Calcula el període de gir de les rodes, és a dir, el temps que triguen a fer una volta. Pista: en una volta, un punt de la roda recorre $2 \pi r$.
  2. b) Calcula la freqüència de gir, en $\text{Hz}$.

Pren $\pi = 3,14$ i arrodoneix els resultats a un decimal.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
El tambor d'una rentadora centrifuga a $1200\ \text{rpm}$ i el seu radi és de $0,25\ \text{m}$. a) Expressa la seva freqüència en hertzs. b) Calcula el seu període. c)…

El tambor d'una rentadora centrifuga a $1200\ \text{rpm}$ i el seu radi és de $0,25\ \text{m}$.

  1. a) Expressa la seva freqüència en hertzs.
  2. b) Calcula el seu període.
  3. c) Calcula la velocitat lineal d'un punt de la vora del tambor. Pren $\pi = 3,14$.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
L'agulla dels segons d'un rellotge de paret fa $0,15\ \text{m}$. a) Calcula la velocitat lineal de la seva punta, en $\text{m/s}$. Pren $\pi = 3,14$ i arrodoneix a tres…

L'agulla dels segons d'un rellotge de paret fa $0,15\ \text{m}$.

  1. a) Calcula la velocitat lineal de la seva punta, en $\text{m/s}$. Pren $\pi = 3,14$ i arrodoneix a tres decimals.
  2. b) Expressa el resultat en $\text{cm/s}$, amb un decimal.
  3. c) Una formiga camina a $2\ \text{cm/s}$. Qui és més ràpid, la formiga o la punta de l'agulla dels segons? Justifica-ho amb els càlculs.
Resoldre

La velocitat angular

Disc que gira amb un radi que escombra un angle en un interval de temps: la velocitat angular ω mesura els radians escombrats per segon, igual per a tots els punts del radi. ω O posició inicial posició després d'un temps t angle escombrat θ ω = θ / t = 2π / T Mateix angle escombrat: ω igual a tots els punts
Practica★★★Sense començar
Dos amics pugen a uns cavallets de període $8\ \text{s}$: un a $2\ \text{m}$ del centre i un altre a $5\ \text{m}$. a) Calcula la velocitat lineal de cadascun. Pren…

Dos amics pugen a uns cavallets de període $8\ \text{s}$: un a $2\ \text{m}$ del centre i un altre a $5\ \text{m}$.

  1. a) Calcula la velocitat lineal de cadascun. Pren $\pi = 3,14$ i arrodoneix a un decimal.
  2. b) Calcula el quocient entre les dues velocitats i compara'l amb el quocient entre els radis.
  3. c) Calcula la velocitat angular dels cavallets amb $\omega = \frac{2 \pi}{T}$ i explica per què és la mateixa per als dos amics encara que les seves velocitats lineals siguin diferents.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
Una ciclista circula a $6,28\ \text{m/s}$ amb una bicicleta les rodes de la qual tenen $0,5\ \text{m}$ de radi. a) Calcula la freqüència de gir de les rodes. Pren…

Una ciclista circula a $6,28\ \text{m/s}$ amb una bicicleta les rodes de la qual tenen $0,5\ \text{m}$ de radi.

  1. a) Calcula la freqüència de gir de les rodes. Pren $\pi = 3,14$.
  2. b) Quantes voltes fa cada roda en $5\ \text{min}$ de pedaleig?
  3. c) Quina distància recorre la ciclista en aquest temps? Comprova que coincideix amb el nombre de voltes multiplicat per la longitud de la circumferència de la roda.
Resoldre

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat