La velocidad tangencial es la componente lineal de la velocidad de cualquier objeto que se mueve a lo largo de una trayectoria circular. Cuando un objeto se mueve en una trayectoria circular a una distancia r del centro, entonces la velocidad del cuerpo se dirige tangencialmente en cualquier instante. Esto se denomina velocidad tangencial. También podemos decir que la velocidad lineal es su velocidad tangencial en cualquier instante. En este tema se explicará la fórmula de la velocidad tangencial con ejemplos. ¡Aprendámosla!
¿Qué es la velocidad tangencial?
Una tangente es simplemente una línea que toca una curva no lineal (como un círculo) en un solo punto. Representa una ecuación con la relación entre las coordenadas “x” e “y” en un gráfico bidimensional.
La velocidad tangencial es la medida de la velocidad en cualquier punto tangente a una rueda que gira en un movimiento circular. Así, la velocidad angular, ω, se relaciona con la velocidad tangencial, Vt, mediante la fórmula La velocidad tangencial es la componente del movimiento a lo largo del borde de un círculo medida en cualquier punto arbitrario del tiempo. Según su nombre, la velocidad tangencial describe el movimiento de un objeto a lo largo del borde del círculo, cuya dirección en cualquier punto del círculo es siempre a lo largo de la tangente a ese punto.
La fórmula de la velocidad tangencial
En primer lugar, tenemos que calcular el desplazamiento angular θ, que es la relación entre la longitud del arco ‘s’ que traza un objeto en esta circunferencia y su radio ‘r’. Lo medimos en radianes.
La tasa de variación del desplazamiento angular del objeto es su velocidad angular. Se denota por ω y su unidad estándar es radianes por segundo. Es diferente de la velocidad lineal, ya que sólo se ocupa de los objetos que se mueven en un movimiento circular. Por lo tanto, mide la velocidad de barrido del desplazamiento angular.
Formula de velocidad tangencial
v = ω · r
Donde,
- V – Velocidad tangencial
- r – El radio de la trayectoria circular
- ω – Velocidad angular
La fórmula de la velocidad tangencial es aplicable para calcular la velocidad tangencial de cualquier objeto que se mueva en una trayectoria circular. Su unidad es el metro por segundo.
Video de La Velocidad Lineal Tangencial
Ejemplos resueltos de la fórmula de la velocidad tangencial
Ejemplo 1: Si la velocidad angular de una rueda es de 40 \frac{rad}{s}, y el diámetro de la rueda es de 60 cm. Determine la velocidad tangencial de la rueda.
Solución:
Los parámetros dados son,
Radio, r=1/2 × diámetro
r=1/2×60
r= 30 cm
r = 0,30 m.
Velocidad angular, ω = 40 radpers.
La fórmula de la velocidad tangencial es la siguiente
Vt= r × ω
=0.30×40
= 12 m/s
Por lo tanto, la velocidad tangencial será de 12 metros por segundo.
Ejemplo 2: Si una rueda gira con una velocidad de 12 m por segundo, y su velocidad angular es de 6 radianes por segundo. Averigua entonces su radio.
Solución:
La velocidad tangencial es la siguiente,
V=12 m/s.
La velocidad angular, ω, es de 6 radianes/seg.
Ahora la fórmula de la velocidad tangencial es:
V = r × ω
Reordenando,
r = Vt / ω
=126
= 2 m
Por lo tanto, el radio es de 2 metros.