Si una partícula se mueve a lo largo de una trayectoria circular con velocidad constante, ¿cuál es el cambio en la velocidad cuando la partícula completa un cuarto de una revolución?

Deje que la velocidad constante de la partícula sea [matemática] v [/ matemática]. Expresaremos esto como vector. Supongamos que la partícula va en sentido horario en el plano [matemático] XY [/ matemático] con el centro de la trayectoria circular en el origen [matemático] (0,0) [/ matemático] y el radio [matemático] r [/ matemático].

Deje que la posición inicial de la partícula en nuestra primera observación sea [math] (0, -r) [/ math]. En este instante, la partícula tiene una velocidad dirigida hacia el eje X negativo.

[matemáticas] \ vec v_i = -v \ hat i [/ matemáticas]

Después del movimiento del cuarto de círculo en el tercer cuadrante, llega a la posición [matemática] (- r, 0) [/ matemática]. En este caso, su velocidad se dirige hacia el eje Y positivo.

[matemáticas] \ vec v_f = v \ hat j [/ matemáticas]

Entonces, el cambio en la velocidad [matemáticas] = \ vec v_f- \ vec v_i [/ ​​matemáticas]

[matemáticas] = (0 \ hat i + v \ hat j) – (- v \ hat i + 0 \ hat j) [/ math]

[matemáticas] = v \ hat i + v \ hat j [/ matemáticas]

Esto tiene una magnitud de [math] \ sqrt {2} v [/ math] que es mayor que ambas velocidades. Así funcionan los vectores. Puede verificar esto desde la ley del triángulo de la suma de vectores. La velocidad inicial y final están representadas por dos lados del triángulo isósceles recto, cada una de longitud [matemática] v [/ matemática], entonces la diferencia es la longitud de la hipotenusa = [matemática] \ sqrt {2} v [/ matemática]

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