MCUA 2 - Nota: 5,0 PDF

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INFORME MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO DE FISICA II LABORATORIO ...

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6. MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE ACELERADO

Universidad de Córdoba, Física 1, Montería Facultad de Ingenierías, Departamento de Ingeniería Ambiental

RESUMEN En la elaboración de esta práctica de laboratorio, se presentara el movimiento circular uniformemente acelerado; El laboratorio tiene como propósito fundamental, afianzar y analizar por medio de la práctica los conceptos de este movimiento, además de determinar la relación funcional que existe entre la aceleración, la fuerza y masa de un cuerpo definida en el movimiento circular acelerado. Para esto, se procedió a realizar medidas de espacio y se colocó el peso (fuerza aceleradora) de manera adyacente a la barrera óptica para tomar las mediciones de tiempo respectivas y de ángulos correspondientes, para la realización experimental, así obtener una tabla de resultados para llevar a cabo los cálculos respectivos.

Palabras claves: aceleración, velocidad angular, fuerza, maza aceleración angular. TEORÍA RELACIONADA El movimiento circular uniformemente acelerado, se presenta cuando un móvil con trayectoria circular aumenta o disminuye en cada unidad de tiempo la magnitud de su velocidad angular en forma constante, por lo que su magnitud de su aceleración angular permanece constante. Velocidad angular instantánea: La magnitud de la velocidad angular instantánea representa la magnitud del desplazamiento angular efectuado por un móvil en un tiempo muy pequeño, que casi tiende a cero:

Aceleración angular media Cuando durante el movimiento circular de un móvil su velocidad angular no permanece constante, sirio que varía, decimos que sufre una aceleración angular. Cuando la velocidad angular varía es conveniente determinar cuál esla magnitud de su aceleración angular media, misma que se expresa de la siguiente manera:

uniforme, con la salvedad de que uno sigueuna trayectoria circular y otro una trayectoria rectilínea. De igual manera, al revisar los conceptos de movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA), velocidad angular media e instantánea y aceleración angular mediante instantánea, también se puede observar la similitud entre el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado(MRUA) con el circular uniformemente acelerado (MCUA). Por tanto, interpretaremos las gráficas del MCUA, como lo hicimos para el MRUA. Veamos: En una gráfica de la magnitud del desplazamiento angulartiempo, el valor de la pendiente de la curva representa la magnitud de la velocidad angular; en una gráfica magnitud del desplazamiento angulartiempo al cuadrado, el valor de la pendiente de la recta representa la mitad de la magnitud de la aceleración angular, Por último, el valor de la pendiente de la recta que resulta de granear la magnitud de la velocidad angular instantánea en función del tiempo representa la magnitud de la aceleración angular del cuerpo.

MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Al realizar la interpretación de las gráficas para el movimiento circular uniforme, es posible comprobar que tienen la misma interpretación de las gráficas para el movimiento rectilíneo

.para desarrollar el movimiento circular uniformemente acelerado, se utilizó un disco con cojinete de aire, lo mismo utilizado por el movimiento circular uniforme, pero como el que estábamos trabajando es el MCUA se necesita

Datos obtenidos:

Para masa de 18g:

angulos

pesas en el montaje experimental para que acelere el disco; se debe medir con mucha precisión los ángulos que están en la misma posición que los sensores de movimiento, los cuales determinan el tiempo exacto en el cual pasa el móvil por el sensor; se toman los datos para dos clases de masas distintas y se anotan los resultados.

Para masa de 12g: θ T (seg) T1

60°

120°

225°

254°

2,439

3.586

5.059

5.923

2,446

3.591

5.069

5.935

2,471

3.619

5.095

5.957

2.865

3.731

4.490

5.343

300 250 200 150 100 50 0 0

1

2 3 4 tiempo (en seg)

5

6

T2 2.

T3 Ttotal

RTA/ a partir de la gráfica se puede deducir que la relación funcional que guardan las variables ϴ y t es una línea recta oh una función lineal.

Para masa de 18g: θ T(seg) T1 T2 T3 Ttotal

60°

120°

225°

300°

2.278 2.331 2.260 2.363

3.347 3.402 3.329 3.072

4.712 4.774 4.697 3.855

5.507 5.573 5.447 4.384

A partir de las gráficas obtenidas, deduzca relaciones funcional es que guardan las variables y t en los dos movimientos estudiados.

3.

Usando las relaciones funcionales halladas en el punto anterior, determine para cada caso: posición angular inicial, velocida dangular inicial.

ANALISIS Y CONCLUCIONES Evaluación. 1.

RTA/

Con los datos tomados construya una gráfica de vs. t en cada caso. 4.

angulos

RTA/ para masa de 12g 300 250 200 150 100 50 0

RTA/

0

1

2 3 4 tiempo (en seg)

5

6

¿Corresponden las gráficas y las relaciones funcionales halladasen los puntos 1 y 2 con las esperadas teóricamente?

Para los puntos uno y dos, se presenta similitud con el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, que es lo que corresponde a lo teórico esperado; ya de antelación sabíamos que este movimiento se relaciona con el rectilíneo acelerado, y tanto las gráficas, en este caso parábolas, y las relaciones funcionales, corresponden a lo esperado teóricamente.

5.

Trace varias rectas tangentes a una de las gráficas vs. t endistintos puntos. ¿Qué unidades tienen las pendientes de estasrectas? ¿Qué significado físico poseen? ¿tienen el mismo valor entodos los puntos? ¿Esperaba esta respuesta?

para la elaboración de la práctica de laboratorio del movimiento circular uniformemente acelerado se puede concluir que nos fue de mucha ayuda, para poder entender mejor este tipo de movimiento que se da en la naturaleza y no pasar por desapercibido que tipo de movimiento es y como interactúa en nuestro medio. Además se pudo tener mejor claridad de dichas variables presentes en la práctica como lo es la elaboración de tablas de datos y la realización de gráficas, que nos representaron mejor la información descrita en este tipo de movimiento. Nos afianzo las características peculiares de este tipo de movimiento en la naturaleza, además de saber ciertas cosas, ecuaciones, graficas características de este movimiento circular.

RTA/ Las rectas tangentes trazadas en las gráficas ángulo vs tiempo, poseen unidades de radianes sobre tiempo, lo que corresponde a la velocidad del móvil en cierto punto, de lo anterior se sabe que no es igual en todos los puntos trazados.

6.

RTA/

7.

Calcule la aceleración angular del movimiento. Halle laaceleración normal y la tangencial.

1 θ= a 2

Dé ejemplos de movimiento circular uniformemente acelerado enla naturaleza.

RTA/ En la naturaleza encontramos ejemplos del movimiento circular uniformemente acelerado, cuando:   

Prendemos un ventilador Prenden Las hélices los helicópteros Ruedan las llantas de los carros, bicicletas, motocicletas.

CONCLUSIONES

REFERENCIAS: [1]. física, principios con aplicaciones. GIAN COLI sexta edición....