Aceleración angular
En física , la aceleración angular se refiere a la tasa de cambio en el tiempo de la velocidad angular . Como hay dos tipos de velocidad angular, a saber, la velocidad angular de giro y la velocidad angular orbital, naturalmente también hay dos tipos de aceleración angular, llamadas aceleración angular de giro y aceleración angular orbital, respectivamente. La aceleración angular de giro se refiere a la aceleración angular de un cuerpo rígido alrededor de su centro de rotación, y la aceleración angular orbital se refiere a la aceleración angular de una partícula puntual alrededor de un origen fijo.
La aceleración angular se mide en unidades de ángulo por unidad de tiempo al cuadrado (que en unidades del SI son radianes por segundo al cuadrado) y generalmente se representa con el símbolo alfa ( α ). En dos dimensiones, la aceleración angular es un pseudoescalar cuyo signo se toma como positivo si la velocidad angular aumenta en sentido antihorario o disminuye en sentido horario, y se toma como negativo si la velocidad angular aumenta en sentido horario o disminuye en sentido antihorario. En tres dimensiones, la aceleración angular es un pseudovector . [1]
Para cuerpos rígidos, la aceleración angular debe ser causada por un par externo neto . Sin embargo, esto no es así para los cuerpos no rígidos: por ejemplo, una patinadora artística puede acelerar su rotación (obteniendo así una aceleración angular) simplemente contrayendo sus brazos y piernas hacia adentro, lo que no implica un torque externo .
En dos dimensiones, la aceleración angular orbital es la tasa a la que cambia la velocidad angular orbital bidimensional de la partícula alrededor del origen. La velocidad angular instantánea ω en cualquier momento está dada por
donde es la distancia desde el origen y es la componente radial cruzada de la velocidad instantánea (es decir, la componente perpendicular al vector de posición), que por convención es positiva para el movimiento en sentido antihorario y negativa para el movimiento en sentido horario.
En el caso especial en el que la partícula experimenta un movimiento circular alrededor del origen, se convierte en la aceleración tangencial y desaparece (ya que la distancia desde el origen permanece constante), por lo que la ecuación anterior se simplifica a
