Christopher Kent Mineman - Didattica in rete

Moto circolare uniforme

Moto di un punto materiale che percorre archi di circonferenza uguali in tempi uguali.

Il moto è pertanto caratterizzato dal fatto che la velocità scalare, ossia l'arco di circonferenza percorso ogni secondo, è costante nel tempo. Dalla geometria abbiamo che ad archi di circonferenza uguali si associano angoli al centro uguali e pertanto è immediato definire una nuova grandezza fisica:

LA VELOCITA' ANGOLARE.

La velocità angolare è l'angolo al centro sotteso nell'unità di tempo dal punto materiale w = Da / Dt o in termini infinitesimi w = da / dt

Se all'istante t=0 il punto materiale è situato nel punto Po(R;0) e il corpo si muove in senso antiorario allora la legge oraria dell'angolo descritto sarà:<α = ω t.

Si può dimostrare che l'accelerazione è sempre centripeta e la velocità sempre tantente alla traiettoria.

Si può facilmente ricavare l'espressione del modulo della velocità

V = Circonferenza / T (periodo ossia il tempo impiegato per descrivere una circonferenza)

|V| = 2 π R / T

ma ω = 2 π / T e quindi:

|V| = ωR

Il modulo dell'accelerazione vale ( non lo dimostro ora)

|a| = -ω2 R

Dalla trigonometria e dai ragionamenti fatti si ricavano immediatamente le leggi orarie:

Posizione X= R cos ω t
Y= R senω t
Velocità Vx= -ω R sen ω t
Vy= ω R cosω t
Accelerazione ax = - ω 2 R cos ω t
ay= - ω 2 R sen ω t