Velocidad angular

La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por una unidad de tiempo^[1] y se designa mediante la letra griega ω. Su unidad en el Sistema Internacional es el radián por segundo (rad/s).

Aunque se la define para el movimiento de rotación del sólido rígido, también se la emplea en la cinemática de la partícula o punto material, especialmente cuando esta se mueve sobre una trayectoria cerrada (circular, elíptica, etc). La magnitud del pseudovector representa la velocidad angular, la tasa a la que el objeto rota o gira, y su dirección es normal respecto al plano de rotación instantáneo o desplazamiento angular. La orientación de la velocidad angular se especifica convencionalmente mediante la regla de la mano derecha.^[2]

Existen dos tipos de velocidad angular.

Velocidad angular orbital se refiere a la rapidez con que un objeto puntual revoluciona alrededor de un origen fijo, es decir, la tasa de cambio temporal de su posición angular con respecto al origen
Velocidad angular de giro se refiere a la rapidez con que un cuerpo rígido gira con respecto a su centro de rotación y es independiente de la elección del origen, en contraste con la velocidad angular orbital.

En general, la velocidad angular tiene dimensión de ángulo por unidad de tiempo (el ángulo sustituye a la distancia de la velocidad lineal con el tiempo en común). La unidad SI de velocidad angular es radianes por segundo,^[3] siendo el radián una cantidad adimensional, por lo que las unidades SI de velocidad angular pueden enumerarse como s⁻¹. La velocidad angular se suele representar con el símbolo omega ( $ω$ , a veces $Ω$ ). Por convención, la velocidad angular positiva indica rotación en sentido antihorario, mientras que la negativa es en sentido horario.

Por ejemplo, un satélite geoestacionaria completa una órbita por día sobre el ecuador, o 360 grados por 24 horas, y tiene velocidad angular ω = (360°)/(24 h) = 15°/h, o (2π rad)/(24 h) ≈ 0,26 rad/h. Si el ángulo se mide en radianes, la velocidad lineal es el radio por la velocidad angular, $v=r\omega$ . Con un radio orbital de 42.000 km desde el centro de la Tierra, la velocidad del satélite en el espacio es, por tanto, "v" = 42.000 km x 0,26/h ≈ 11.000 km/h. La velocidad angular es positiva, ya que el satélite se desplaza hacia el Este con la rotación de la Tierra (en el sentido contrario a las agujas del reloj desde arriba del polo norte).

↑ Real Academia Española. «velocidad angular». Diccionario de la lengua española (23.ª edición).
↑ Hibbeler, Russell C. (2009). Mecánica de la Ingeniería. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Prentice Hall. pp. 314, 153. ISBN 978-0-13-607791-6. (EM1)
↑ Taylor, Barry N. (2009). Sistema Internacional de Unidades (SI) (revised 2008 edición). DIANE Publishing. p. 27. ISBN 978-1-4379-1558-7. Extracto de la página 27

[1] Real Academia Española. «velocidad angular». Diccionario de la lengua española (23.ª edición).

[EM1-2] Hibbeler, Russell C. (2009). Mecánica de la Ingeniería. Upper Saddle River, New Jersey: Pearson Prentice Hall. pp. 314, 153. ISBN 978-0-13-607791-6. (EM1)

[3] Taylor, Barry N. (2009). Sistema Internacional de Unidades (SI) (revised 2008 edición). DIANE Publishing. p. 27. ISBN 978-1-4379-1558-7. Extracto de la página 27

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