Movimiento Circular

RESUMEN:

INTRODUCCIÓN

La primera ley de newton plantea que, con base en un sistema de referencia inercial el estado de movimiento de una partícula sin fuerza neta aplicada es constante o, para este caso, se mantiene en equilibrio [1]. Una fuerza neta es el resultado de la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, estas fuerzas pueden ser opuestas o ir con el sentido del movimiento.

En el experimento, además, la tercera ley de newton también juega un papel importante, ya que es la que plantea el efecto acción-reacción, que se evidencia durante la transmisión de la fuerza hecha por el peso de las masas al anillo por medio de las cuerdas que atraviesan unas poleas.

TEORIA RELACIONADA

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME: movimiento circular es aquel que describe un movimiento de dos dimensiones (rectilíneo y curvilíneo) de regularidad, con velocidad constante y una trayectoria circular. Se hablan de 5 puntos principales para hablar de M.C.U.:

VELOCIDAD ANGULAR (W) La velocidad angular es la variación del desplazamiento

angular por unidad de tiempo: W= 2π/T, en donde 2π es el ángulo generado por el móvil al dar una vuelta en radianes (arco de circunferencia de longitud igual al radio de la circunferencia) y T es el periodo.

VELOCIDAD TANGENCIAL (Vt) Es perpendicular al radio, es constante, es tangente a la trayectoria y si hablamos en el contexto rectilíneo es velocidad lineal. Vt= wr, donde r es radio, w velocidad angular. El vector velocidad es tangente a la trayectoria, lo que puede comprobarse fácilmente efectuando el producto escalar y comprobando que es nulo.

ACELERACION CENTRIPETA (ac) Así pues, el vector aceleración tiene dirección opuesta al vector de posición, normal a la trayectoria y apuntando siempre hacia el centro de la trayectoria circular. Por lo que acostumbramos a referirnos a ella como aceleración normal o centrípeta. El módulo de la aceleración es el cuadrado de la velocidad angular por el radio de giro. Esta aceleración es la única que experimenta la partícula cuando se mueve a velocidad constante en una trayectoria circular, por lo que la partícula deberá ser atraída hacia el centro mediante una fuerza centrípeta que la aparte de una trayectoria rectilínea, como correspondería por la ley de inercia.

PERIODO Y FRECUENCIA (T Y f) El periodo representa el tiempo necesario para que una partícula complete una vuelta, y la frecuencia mide el número de revoluciones o vueltas completadas por la partícula en una unidad de tiempo ; siendo la frecuencia la inversa del período: Y el periodo el inverso de la frecuencia, por lo tanto T y f: T.f=1

FUERZA CENTRIPETA Es aquella ejercida que hace que el móvil se mantenga en trayectoria circular y atraída hacia el centro. Fc= mVt²/r, donde m es la masa de la particula, Vt es la velocidad tangencial y r el radio.

MATERIALES

Tapon.

Tubo de metal.

Cuerda.

Arandelas.

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Para observar la proporcionalidad entre la fuerza, tensión y radio se harán los siguientes pasos:

Relación entre fuerza y tensión

La relación entre la fuerza centrípeta y la tensión si se permanece constante la masa y el radio, se espera que sean indirectamente proporcional.

F_(c )∝ 1/T

Se tomara como unidad de fuerza el peso de un numero pequeño de arandelas, con un tapon que produzca el movimiento manteniendo el radio lo mas constante que se pueda, midiendo otro compañero el tiempo en que el tapón da 20 vueltas, luego modifique las masas y grafique Fc vs T y Fc vs 1/T².

Relación entre Fc y R

F_(c )= (4π^2 mR)/T^2

Si la masa del tapon y la tension en la cuerda están constantes, se puede predecir con esta ecuación que la fuerza centrípeta

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