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La aceleración total en un movimiento curvo tiene una componente tangencial (cambia la magnitud de la velocidad) y una centrípeta (cambia su dirección). En el MCU, solo hay aceleración centrípeta. Esta requiere una fuerza centrípeta, que resulta de otras fuerzas como tensión o gravedad.
Cuando un objeto se mueve describiendo una trayectoria curva, su aceleración total 
puede descomponerse en dos componentes perpendiculares entre sí:
Aceleración tangencial 
:
Está dirigida en la misma dirección que la velocidad lineal (o tangencial) 
.
Refleja el cambio en la magnitud (módulo) de la velocidad.
Se calcula a partir de la variación del módulo de en el tiempo:
Si el módulo de la velocidad permanece constante (como es el caso del MCU), entonces
Aceleración normal o centrípeta
:
Es perpendicular a la trayectoria y apunta hacia el centro de curvatura (en el caso de un círculo, hacia el centro).
Se relaciona con el cambio en la dirección de .
Para un movimiento circular de radio 𝑅 y velocidad lineal 𝑣, vale:
También puede expresarse en función de la velocidad angular 𝜔:
Entonces, de manera general se puede escribir:
donde 
es paralela a 
y 
es perpendicular a .
El Movimiento Circular Uniforme se caracteriza por:
La trayectoria es circular (radio constante 𝑅).
El módulo de la velocidad 
es constante, por lo que la aceleración tangencial es nula (
) y solo existe aceleración centrípeta.
En el MCU, aunque el valor de la velocidad sea constante, la velocidad es un vector que cambia continuamente de dirección, por lo que existe aceleración dirigida hacia el centro de la circunferencia (aceleración centrípeta).
Si un cuerpo se mueve con rapidez constante sobre una circunferencia de radio 𝑅, su velocidad lineal 𝑣 permanece igual en magnitud:
Dado que en una vuelta se recorre una distancia de longitud igual a la longitud de la circunferencia (
) en un tiempo 𝑇, se cumple:
Para describir movimientos circulares, resulta útil la velocidad angular 𝜔, que indica la rapidez con que se gira un ángulo 
. Se mide en 
y se define como:
Su relación con la velocidad lineal o tangencial viene dada por:
El período (
) es el tiempo que tarda el móvil en dar una vuelta completa y se mide en segundos (𝑠); mientras que la frecuencia (
) es el número de vueltas completas que da el móvil en un segundo, por lo que se mide en 
o 
. La relación entre estas cantidades es:
Además, la velocidad angular también se puede expresar en función de 𝑇 y 𝑓:
Algunas observaciones relevantes son las siguientes:
Si dos puntos giran con la misma 𝜔 pero radios distintos, el que se encuentre en la periferia (radio mayor) tendrá una mayor velocidad lineal (
) y, en consecuencia, su aceleración centrípeta (
) será también mayor.
Si dos puntos se desplazan con la misma velocidad lineal, pero radios distintos, el que describe la trayectoria más cerrada (radio menor) tendrá una aceleración centrípeta más grande (
), pues el radio aparece en el denominador.
Para un MCU con velocidad angular 𝜔, podemos establecer:
Posición angular 
:
donde 
es el ángulo inicial (en radianes).
Velocidad angular 
:
Esto último se sostiene gracias a que no hay cambio en la rapidez de giro.
Velocidad lineal 
:
Aceleración tangencial 
:
porque la rapidez (
) no varía.
Aceleración normal o centrípeta 
:
de manera que esta aceleración está dirigida hacia el centro de la trayectoria.
En un movimiento circular, para que el cuerpo mantenga su trayectoria, debe existir una fuerza resultante dirigida hacia el centro de la circunferencia. Según la Segunda Ley de Newton (
), la fuerza que actúa sobre la partícula es:
que está dirigida en la dirección de , es decir, apunta hacia el centro del círculo.
Esta fuerza no es un “tipo” especial de fuerza, sino la componente neta que actúa en dirección radial para curvar la trayectoria (puede deberse a la tensión de un hilo, la fuerza de la gravedad en un movimiento circular vertical, la fuerza de rozamiento, etc., dependiendo del caso concreto).
1. Un cuerpo describe un movimiento circular de radio 
, con un periodo de 
. Determina la velocidad lineal con la que gira el cuerpo y la aceleración centrípeta que experimenta.
Solución
Se sabe que en una vuelta completa el móvil recorre 
y el periodo 𝑇 es el tiempo en dar 1 vuelta. Por tanto,
Para la aceleración centrípeta, se satisface que
Por lo tanto, la velocidad lineal con la que gira el cuerpo es 
y la aceleración centrípeta que experimenta es 
.
2. Un sistema gira con radio 
y frecuencia 
. Calcula el periodo, la velocidad angular y la velocidad tangencial.
Solución
La relación entre frecuencia y periodo es
La velocidad angular se puede calcular como
En movimiento circular uniforme, la velocidad lineal satisface:
Por lo tanto, el periodo es 
, la velocidad angular es 
y la velocidad tangencial es 
.
3. Un automóvil de masa 
toma una curva de radio 
a una velocidad constante de 
. Determina la aceleración centrípeta que sufre el coche, la fuerza centrípeta que actúa sobre él y comenta cuál es la fuerza física responsable de proporcionar la fuerza centrípeta en una curva plana (sin peralte).
Solución
La aceleración centrípeta viene dada por:
Para hallar la fuerza centrípeta, invocamos la Segunda Ley de Newton:
En una curva plana, la fuerza centrípeta es proporcionada fundamentalmente por la fuerza de rozamiento lateral entre los neumáticos y el asfalto (a veces también por la componente horizontal de la normal en caso de que haya algo de peralte, pero en una curva totalmente plana se asume que es el rozamiento).
Por lo tanto, la aceleración centrípeta que sufre el coche es 
, la fuerza centrípeta que actúa sobre él es 
y la fuerza de rozamiento actúa como fuerza centrípeta.
4. Una motocicleta de masa 
toma una curva de radio a una velocidad constante de . Determina el ángulo girado en 
.
Solución
Sabemos que el ángulo en el MCU se calcula por:
Calculamos la velocidad angular:
Entonces, teniendo en cuenta que 
:
Por lo tanto, la motocicleta gira 
en 