INFORME DE LABORATORIO DE FISICA
eduflores93Ensayo21 de Septiembre de 2015
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Colegio Militar “Tcrn. Lauro Guerrero”
Unidad Educativa Experimental
Área de Físico-Matemáticas
INFORME DE LABORATORIO DE FISICA
2. Titulo
Movimiento Circular
3. Objetivo
3.1 Verificar que la w de un cuerpo en MC uniforme es constante.
4. Marco Teórico
En esta sección, vamos a definir las magnitudes características de un movimiento circular, análogas a las ya definidas para el movimiento rectilíneo.
Se define movimiento circular como aquél cuya trayectoria es una circunferencia. Una vez situado el origen O de ángulos describimos el movimiento circular mediante las siguientes magnitudes.
[pic 1] | Posición angular, En el instante t el móvil se encuentra en el punto P. Su posición angular viene dada por el ángulo , que hace el punto P, el centro de la circunferencia C y el origen de ángulos O. El ángulo , es el cociente entre la longitud del arco s y el radio de la circunferencia r, =s/r. La posición angular es el cociente entre dos longitudes y por tanto, no tiene dimensiones. |
Velocidad angular,
[pic 2] | En el instante t' el móvil se encontrará en la posición P' dada por el ángulo '. El móvil se habrá desplazado = ' - en el intervalo de tiempo t=t'-t comprendido entre t y t'. |
Se denomina velocidad angular media al cociente entre el desplazamiento y el tiempo.
[pic 3]
Como ya se explicó en el movimiento rectilíneo, la velocidad angular en un instante se obtiene calculando la velocidad angular media en un intervalo de tiempo que tiende a cero.
[pic 4]
Aceleración angular,
[pic 5] | Si en el instante t la velocidad angular del móvil es y en el instante t' la velocidad angular del móvil es '. La velocidad angular del móvil ha cambiado =' - en el intervalo de tiempo t=t'-t comprendido entre t y t'. |
Se denomina aceleración angular media al cociente entre el cambio de velocidad angular y el intervalo de tiempo que tarda en efectuar dicho cambio.
[pic 6]
La aceleración angular en un instante, se obtiene calculando la aceleración angular media en un intervalo de tiempo que tiende a cero.
[pic 7]
Dada la velocidad angular, hallar el desplazamiento angular
Si conocemos un registro de la velocidad angular del móvil podemos calcular su desplazamiento -0 entre los instantes t0 y t, mediante la integral definida.
[pic 8]
El producto dt representa el desplazamiento angular del móvil entre los instantes t y t+dt, o en el intervalo dt. El desplazamiento total es la suma de los infinitos desplazamientos angulares infinitesimales entre los instantes t0 y t.
En la figura, se muestra una gráfica de la velocidad angular en función del tiempo, el área en color azul mide el desplazamiento angular total del móvil entre los instantes t0 y t, el arco en color azul marcado en la circunferencia.
[pic 9]
Hallamos la posición angular del móvil en el instante t, sumando la posición inicial 0 al desplazamiento, calculado mediante la medida del área bajo la curva -t o mediante cálculo de la integral definida en la fórmula anterior.
Movimiento circular uniforme
[pic 10] | Un movimiento circular uniforme es aquél cuya velocidad angular es constante, por tanto, la aceleración angular es cero. La posición angular del móvil en el instante t lo podemos calcular integrando -0=(t-t0) o gráficamente, en la representación de en función de t. |
Habitualmente, el instante inicial t0 se toma como cero. Las ecuaciones del movimiento circular uniforme son análogas a las del movimiento rectilíneo uniforme
[pic 11]
Movimiento circular uniformemente acelerado
[pic 12] | Un movimiento circular uniformemente acelerado es aquél cuya aceleración es constante. Dada la aceleración angular podemos obtener el cambio de velocidad angular -0 entre los instantes t0 y t, mediante integración, o gráficamente. [pic 13] |
Habitualmente, el instante inicial t0 se toma como cero. Las fórmulas del movimiento circular uniformemente acelerado son análogas a las del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
[pic 14]
Despejando el tiempo t en la segunda ecuación y sustituyéndola en la tercera, relacionamos la velocidad angular ω con el desplazamiento θ-θ0
[pic 15]
5. Materiales
MATERIAL | CANTIDAD |
Torna mesa | 1 |
Cronometro | 1 |
Goma | 1 |
6. Montaje
7. Realización
- Sobre el torna mesa coloco aproximadamente a 10cm del eje de giro una goma
- Conecta la torna mesa determinar el tiempo que tardara en 1,2,3 10 vueltas (3 veces) para determinar el punto próximo
[pic 16]
8. Datos obtenidos
En 10cm
Tabla №1
Tiempo de giro | ||||
№ de vueltas | T1 (s) | T1 (s) | T1 (s) | T1 (s) |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 1,55 3,34 4,96 6,43 7,93 9,62 11,52 12,59 14,29 15,89 | 1,55 3,19 4,62 6.33 7,87 9,52 11,04 12,59 14,24 15,71 | 1,58 3,15 4,81 6,28 7,91 9,40 11,03 12,54 14,12 15,67 | 1,56 3,22 4,78 6,34 7,90 9,51 11,20 12.58 14,22 17,70 |
Tabla №2
№ de vueltas | 0(rad) | E(s) | W(rad/s) |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | 2π 4π 6π 8π 10π 12π 14π 16π 18π 20π | 1,56 3,22 4,78 6,34 7,90 9,51 11,20 12.58 14,22 17,70 | 4,03 3,50 3,54 3,96 3,97 3,96 3,92 3,99 3,98 3,99 |
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