AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACION AMBIENTAL

LABORATORIO N°1MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

PRESENTADO POR:DIANA KATERINE CLAROS MONTERO

BIBIANA CHAVARRO QUIMBAYAYESICA TATIANA PEÑUELAANGIE ESTEFANY BOTEROANGELICA YADIRA LEYVA

KAREN ESTEFANY LOZANO

1003

A:YESICA ALEJANDRA PALOMARES

INSTITUCION EDUCATIVA NORMAL SUPERIORDE NEIVA

2011

TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCION

2. OBJETIVOS

2.1OBJETIVO GENERAL

2.2OBJETIVOS ESPECIFICOS

3. MARCO TEORICO

4. MATERIALES

5. PROCEDIMIENTO

6. RESULTADOS

7. ANALISIS DE RESULTADOS

8. CONCLUSIONES

9. BIBLIOGRAFIA

1. INTRODUCCION

Hay movimientos que no ocurren en línea recta y que les cambia la dirección de la velocidad. Si consideramos un movimiento en un plano con una trayectoria cuerva, el desplazamiento del cuero entre los puntos A y B en el tiempo ta y tb

respectivamente, será ∆r y la velocidad media está dada por v⃗=r⃗B− r⃗ AtB−tA

= ∆⃗ rtB−t A

la

dirección de la velocidad está definida por el desplazamiento. Si se toma un instante intermedio entre ta y tb es decir, en los puntos tC, tD, tE. y así sucesivamente, la dirección de los desplazamientos. A⃗C , A⃗D , A⃗D… se acerca cada vez más a la recta tangente a la trayectoria. Esta es la razón por la que llama velocidad tangencia; asi, la velocidad instantánea, o simplemente velocidad, es siempre tangente a la trayectoria del cuerpo.

En el movimiento circular uniforme es caracterizado con esta velocidad tangencial, ya que este movimiento circular que al cabo de cada vuelta del móvil, pasa por la misma posición y con la misma velocidad, que es tangente a la trayectoria.

2. OBJETIVOS

2.1 OBJETIVO GENERALEl alumno obtendrá una clara visión de las ideas sobre la naturaleza a través de las prácticas experimentales. Una visión que lo acostumbrará a encontrar las mejores soluciones, además de brindarle conocimientos específicos, fundamentales para la prevención de accidentes, para la modificación de productos, procesos, formas de trabajo y mejora de la tecnología en el campo de la ingeniería.

2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS. Reproducirá y decidirá un movimiento circular uniforme (M.C.U.) Interpretara el movimiento circular uniforme como un movimiento en dos

dimensiones. Desarrollara las habilidades en la construcción del material necesario para

reproducir un movimiento circular. Desarrollara la habilidad de entendimiento para la elaboración de cualquier

práctica de laboratorio más adelante.

3. MARCO TEORICO

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME:El movimiento circular uniforme, como su propio nombre lo indica, es el de un móvil cuya trayectoria es una circunferencia y en cada unidad de tiempo recorre siempre la misma distancia.

Esta definición implica que la velocidad con que recorre la circunferencia, llamada velocidad de giro, es constante en su valor numérico, pero no en su dirección, que varía al girar siendo tangente a la trayectoria.

El movimiento circular no cambia la magnitud del vector posición r, sino solo su orientación. El ángulo θ barrido por el radio vector r cuando el punto se desplaza de P1 a P2, puede medirse en grados, donde s es el arco de la circunferencia.

(Fig. 1) (Fig. 2)

La velocidad tangencial en A (Fig. 1) es VA y en B es VB cuyos módulos son iguales pero VB puede considerarse como la suma de VA y un pequeño vector dV que cuando AB tiende a cero resulta perpendicular a la trayectoria, es decir con dirección hacia el centro de la misma. Es la aceleración centrípeta.

La velocidad angular del extremo del vector v al pasar de S a T es igual a la del móvil al pasar de A a B, o sea ω; el radio de la trayectoria es v y dv es la velocidad tangencial; por lo tanto dv = ω * v; es decir a = ω*v. Siendo:

ω= vR

Es

a= v2

R

O multiplicando numerador y denominador por R,

a= v2∗RR2

Por lo tanto

a=ω2∗R

4. MATERIALES

1 tubo de vidrio o plástico (el del lapicero) 1 cronómetro 1 pelota de esponja o para el stress 1 balanza 1.5 – 2 metros de hilo cáñamo o nylon 1 metro

5. PROCEDIMIENTO

1. Con el hilo, el tubo y la pelota, armamos el dispositivo que se muestra en la figura 4, sujetando la pelota a un extremo del cáñamo y pasando este último (cáñamo) por el interior del tubo.

2. Si hizo girar la pelota a una velocidad adecuada tal que se mantenga en equilibrio.

3. Se midió el tiempo que tardaba la pelota en dar 10 revoluciones y la longitud del hilo desde el centro de la pelota a la parte superior del tubo, este era anotado como el radio del movimiento circular.

4. Se anotaron los resultados en la tabla Nº 1.5. Por último repetimos el procedimiento dos veces más, variando el radio del

movimiento circular.

6. RESULTADOS

TABLA N° 1. RESULTADOSMasa de la pelota

(Kg)Radio r

(M)Tiempo t

(seg)S= 2π.r

(m)ω= θ

T(rad/s)

v t=ωr(m/s)

ac=ω2 r

(m/s2)

0.002 0.2 6 1.26 10.47 2.09 21.90.002 0.3 7 1.88 8.97 2.69 24.130.002 0.4 8 2.51 7.85 3.14 24.6

Radio = 0.2 mMasa de la pelota = 0.002 kgTiempo = 6 seg.

T= 610

=0.6 segvuelta

S=2π (0.2m )ω=2π0.6

S=1.26metrosω=10.47 rad /seg

v t=10.47∗0.2ac=(10.47 )2∗0.2v t=2.09msac=21.9

m

s2

F c=(0.002kg )∗(2.09 ms )

2

0.2mF c=0.0209Newton

Radio = 0.3 mMasa de la pelota = 0.002 kgTiempo = 7 seg.

T= 710

=0.7 segvuelta

S=2π∗(0.3m )ω=2 π0.7

S=1.88metrosω=8.97 radseg

v t=8.97∗0.3mac= (8.97 )2∗0.3mv t=2.69msac=24.13

m

s2

F c=(0.002kg )∗(2.69 ms )

2

0.3mF c=0.048Newton

Radio = 0.4 mMasa de la pelota = 0.002 kgTiempo = 8 seg.

T= 810

=0.8 segvuelta

S=2π∗(0.4m )ω=2π0.8

S=2.51metros ω=7.85 radseg

v t=7.85∗0.4mac= (7.85 )2∗0.4mv t=3.14msac=24.6

m

s2

F c=(0.002kg )∗(3.14 ms )

2

0.4mF c=0.0493Newton

6. ANALISIS DE RESULTADOS

¿Qué fuerza se requiere para mantener la pelota en su órbita circular?Rpta: La fuerza centrípeta.

Si la magnitud de la velocidad tangencial es constante, ¿Por qué existe aceleración centrípeta?Rpta: porque aunque la magnitud de la velocidad es constante, esta cambia de dirección constantemente por ende posee una aceleración normal o centrípeta. O sea el cambio de dirección de la velocidad constante es por una aceleración normal o centrípeta.

¿En qué dirección se moverá un cuerpo al estar girando alrededor de un punto, si la fuerza centrípeta se anula en un momento determinado?Rpta: se moverá en la dirección tangencial del último instante de la fuerza centrípeta.

7. CONCLUSIONES

La fuerza centrípeta respecto a la velocidad angular, varia directamente, queriendo decir esto que a mayor velocidad angular vamos a generar mayor fuerza

centrípeta, o que a menor velocidad angular tendremos menor fuerza centrípeta, quien es la fuerza que mantiene al cuerpo en su órbita circular.

8. BIBLIOGRAFIA

Cetto K, Ana Ma. El mundo de la física. México, trillas, 1995. Pp. 176-200 Edicol. Master Educativo. Colombia, Santiago de Cali, 2005. Pp. 98 – 99 THEMA EQUIPO EDITORIAL.S.A. Consultorio Estudiantil Rezza. México,

Guanajuato, 2001. Pp. 235 - 236