Informe LAB fisica 2

MOVIMIENTO CIRCULAR

Objetivos

❖ Identificar las principales características del movimiento circular uniforme ❖ Hallar la ecuación experimental que relaciona radio y período de una masa m que gira en  movimiento circular.  

Marco Teórico  

1. Definir: período (T), frecuencia (f), aceleración centrípeta o radial y fuerza centrípeta o  radial.

Basado en la información proporcionada por Khan academy y PUCP tenemos que:

Periodo (t): “Tiempo necesario para una revolución. Inversamente proporcional a la  frecuencia. En el SI tiene unidades de s” (Khan academy, 2007)

Frecuencia (f):” Número de revoluciones por segundo para un objeto giratorio. En el SI sus  unidades son 1��o Hertz (Hz).” (Khan academy, 2007)

Aceleración centrípeta: según lo explicado por Kahn academy tenemos que: 

La aceleración apunta hacia el centro de una trayectoria curva y es perpendicular a la  velocidad del objeto. Hace que un objeto cambie su dirección y no su rapidez a lo  largo de una trayectoria circular. También se llama aceleración radial. En el SI tiene  unidades de ����2. (Khan academy, 2007)

Fuerza centrípeta:” La componente de la fuerza que apunta hacia el centro de la circunferencia  es lo que llamamos fuerza centrípeta” (canal PUCP, 2017,1m 14s) [2] 

2. Mencione las principales características del movimiento circular uniforme (MCU)

Según la apreciación dada por el libro “física universitaria de Sears, Zemansky” durante  el 2004 tenemos respecto al M.C.U que:

No hay componente de aceleración paralela (tangente) a la trayectoria; si la hubiera,  la rapidez cambiaría. El vector de aceleración es perpendicular (normal) a la  trayectoria y, por lo tanto, se dirige hacia adentro (¡nunca hacia fuera!) al centro de la  trayectoria circular. Esto causa el cambio en la dirección de la velocidad, sin cambiar  la rapidez.

(Young, H. D., Freedman, R. A., & Lewis Ford, A. (2009), p 88) [3]

3. Explique qué sucede con la velocidad lineal y la velocidad angular. ¿cuál es la relación que  existe entre ellas?

Velocidad linear: “La velocidad lineal es proporcional a la velocidad angular multiplicada  por el radio r” (Khan academy, 2007)  

“v es la velocidad lineal, r es el radio y w es la velocidad angular.” (Khan academy, 2007)

Velocidad angular: “ω es la velocidad angular promedio, Δθ es el ángulo de rotación y Δt es  el cambio en el tiempo” (Khan academy, 2007)

“La velocidad angular promedio es proporcional al desplazamiento angular e inversamente  proporcional al tiempo.” (Khan academy, 2007)

Relación: “La relación entre la rapidez v y la rapidez angular ω está dada por la relación  v=rω.” (Khan academy, 2007)

4. Explique si el MCU tiene alguna aceleración. Si la respuesta es afirmativa mencione que  variables involucra.

Si se ve aplicada una aceleración sobre el MCU, esta es la aceleración centrípeta y las  variables que se involucran con esta son:

Ac= aceleración centrípeta

V=velocidad

R=radio

W=velocidad angular

(Khan academy, 2007)

En estas 2 formulas:

[pic 1][pic 2]

(Young, H. D., Freedman, R. A., & Lewis Ford, A. (2009))

[6] (Sears-Zemansky (Volumen1), página 88. Física Universitaria)

Referencias  

[1] (Repaso de movimiento circular uniforme y aceleración centrípeta (artículo). (s. f.). Khan  Academy. Recuperado 5 de febrero de 2022, de https://es.khanacademy.org/science/ap-physics 1/ap-centripetal-force-and-gravitation/introduction-to-uniform-circular-motion-ap/a/circular motion-basics-ap1)

[2] (Galarreta, A. P. [PUCP]. (2017, 17 octubre). TestLab: ¿Qué es la fuerza centrípeta y la fuerza  centrífuga? [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=QDdujFZVP8Y)

[3] (Young, H. D., Freedman, R. A., & Lewis Ford, A. (2009). 3.4: Movimiento en un círculo. En  Física universitaria 12va edición Sears Zemansky volumen Vol. 1 (12.a ed., Vol. 1, pp. 87–91).  PEARSON EDUCACION.)

[4] (Repaso de movimiento circular uniforme y aceleración centrípeta (artículo). (s. f.). Khan  Academy. Recuperado 5 de febrero de 2022, de https://es.khanacademy.org/science/ap-physics 1/ap-centripetal-force-and-gravitation/introduction-to-uniform-circular-motion-ap/a/circular motion-basics-ap1)

[5] (Repaso de movimiento circular uniforme y aceleración centrípeta (artículo). (s. f.). Khan  Academy. Recuperado 5 de febrero de 2022, de https://es.khanacademy.org/science/ap-physics 1/ap-centripetal-force-and-gravitation/introduction-to-uniform-circular-motion-ap/a/circular motion-basics-ap1)

[6] (Sears-Zemansky (Volumen1), página 88. Física Universitaria)

Desarrollo del laboratorio Movimiento Circular – Fuerza Centrípeta

Materiales:

➢ Masa 1

➢ Masa 2  

➢ Cronometro  

➢ Regla  

Procedimiento:  

» Registrar el valor de la masa para m1 y m2.

» Establecer un radio inicial de giro y medirlo con una regla.

» Poner a girar la masa m1 de tal forma que su trayectoria sea un círculo en un plano  horizontal, manteniendo las masas constantes. Con un cronómetro medir el tiempo que tarda  la masa en dar vueltas y calcular su período.

» Cambiar el radio y repetir el paso anterior.

» Elaborar una tabla de datos y registrar las mediciones del período y el radio. » Registrar la gráfica de radio versus período.  

Valores de las masas

m1 = 36.6 g m2= 121,37 g

Tabla de datos

Gráfica

Periodo vs Radio

45

y = 80,375x1,8742 

40

R² = 0,9656

35

30

25

20

15

10

5

0

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Resultados – Análisis de resultados

1. Haciendo el método de regresión, hallar la ecuación o función experimental que  relaciona radio y periodo.  

Fr = m1ar m2g = m1w2r m2g = m1(2����)2 r m2g = m1(4��2 [pic 3]

��2)

��2����2 

��1∗4��2= r r = ��2�� 

��1∗4��2��2 

Ecuación Teórica

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