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El montaje trata de pasar una cuerda por el barril de un esfero y atar una masa m1 en el extremo inferior y en el extremo superion atar una masa m2; la masa m1>m2...

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Movimiento Circular Febrero 07 de 2021 Laboratorio Física Calor y Ondas Resumen

El documento tiene como finalidad dar una explicación sobre el tema que fue visto en clase teórica de física calor y ondas para poder realizar el montaje; la práctica de laboratorio de movimiento circular nos permite estudiar y comprender conceptos fundamentales de la física; se estudia el concepto de movimiento circular mediante el uso de prácticas caseras que nos permiten simular un movimiento circular para así obtener datos para los cálculos necesarios y demostrar que los resultados obtenidos concuerdan con los esperados en el modelo teórico. Se realizó un experimento que consiste en tomar dos objetos con masas diferentes y atarlos con una cuerda que atraviesa un cilindro que sirvió como eje de rotación, se varió el tamaño de la cuerda desde el eje hasta el objeto de 5cm en 5cm desde 5cm hasta 25 cm, realizando 5 tomas de datos por medida para obtener el promedio de los tiempos. Abstract : The document is to give an explanation of the subject that was seen in the theoretical class of physics, heat and waves in order to perform the assembly; the laboratory practice of circular motion allows us to study and understand fundamental concepts of physics; the concept of circular motion is studied through the use of home practices that allow us to simulate a circular motion in order to obtain data for the necessary calculations and demonstrate that the results obtained agree with those expected in the theoretical model.An experiment was carried out consisting of taking two objects with different masses and tying them with a rope that crosses a cylinder that served as the axis of rotation. The size of the rope was varied from the axis to the object from 5cm to 5cm, from 5cm to 25 cm, taking 5 measurements per measurement to obtain the average of the times.

Palabras Claves: movimiento circular, modelo, conceptos fundamentales.

1. Introducción o marco teórico El movimiento circular es el que recorre una partícula o cuerpo por una circunferencia. Este movimiento tiene un eje y todos los puntos por los que pasa la partícula se encuentran a una distancia constante (r) del eje.

Eje: punto fijo en el centro de la circunferencia por la que gira el cuerpo. Radio: distancia a la que gira el punto P sobre el eje O (en nuestro caso r). Posición: punto P en el que se encuentra la partícula. Velocidad angular: define la variación angular por

unidad de tiempo (ω)

Ecuación 1

Gráfica 1 Existen diferentes variables o conceptos muy importantes para explicar el movimiento circular:

Velocidad tangencial: es el módulo de la velocidad en cualquier punto del giro y viene definido como el recorrido, en unidades de longitud, que describe P por unidad de tiempo (vt).

Ecuación 2 Aceleración angular: es el incremento de velocidad angular por unidad de tiempo (α).

Ecuación 3 Aceleración tangencial: se define como el incremento de velocidad lineal por unidad de tiempo (at).

Ecuación 4 Aceleración centrípeta: componente que va dirigida hacia el centro de la circunferencia. Representa el cambio de dirección del vector velocidad (acen).

Ecuación 5

Luego de que la masa m2 este en movimiento tomamos el tiempo que transcurre para dar 5 vueltas, con nuestra mano libre ponemos un dedo en la parte superior del barril y detenemos el movimiento y medimos con una regla la distancia que tiene la cuerda y este sería nuestro radio de giro; esto lo repetimos con varios radios.

3. Resultados

Período: tiempo T que tarda la partícula en dar una vuelta al círculo.

Ecuación 6 Frecuencia: número de vueltas f que recorre la partícula en una unidad de tiempo. Se expresa en ciclos/seg o hertzios.1

Ecuación 7 .

2. Arreglo Experimental Para realizar el comportamiento del movimiento circular se utilizó un experimento casero en el cual se debía tomar el barril de un lapicero y atravesarlo con una cuerda y en el extremo inferior atar una masa m1 la cual quedará suspendida cuando en el extremo superior se ate una masa m2 que deberemos mover de forma circular hasta que el click mantenga su posición.

Tabla 1

y comprobar que decir que, a mayor radio, teniendo masa y periodo constante, la velocidad tangencial, la aceleración radial y la fuerza centrípeta son mayores.

5. Conclusiones De las fuerzas centrípetas se puede concluir que, teniendo, una masa y velocidad alta, junto con un radio pequeño, se obtiene una fuerza centrípeta mayor, deduciendo que la velocidad y la masa son inversamente proporcionales al radio.

Tabla 2

La masa no influye en la aceleración del movimiento circular, pero el radio si influye en la aceleración centrípeta del montaje.

6. Bibliografía

Gráfica 2

4. Análisis De acuerdo a la parte 1 de nuestro laboratorio y la toma de datos, pudimos observar que a mayor tiempo en segundos, mayor es su periodo. A parte logramos hallar sus velocidades tanto angular como tangencial y su frecuencia como también la aceleración centrípeta. Después en la parte 2 del laboratorio debíamos repetir la misma prueba de la sección 1 pero esta vez cambiando la longitud o radio de la cuerda de 5 en 5 cm hasta 25 cm.En la gráfica 2 ( Periodo vs Radio) observamos que el periodo es directamente proporcional al radio. Por lo tanto, se logró cumplir con el objetivo principal que era hallar la relación entre el radio y el periodo de manera experimental. Al analizar las tablas 1 y 2 logramos evidenciar

[Gráfica 1]. Serra, B. R. (2020, 26 octubre). Movimiento circular. Universo Formulas. https://www.universoformulas.com/fisica/cine matica/movimiento-circular/ [Ecuación 1]. Augusto, V. T. L. E. D. C. (2020, 23 febrero). Velocidad angular y aceleración angular. Física. Temas de cálculo. https://temasdecalculo2.wordpress.com/202 0/03/17/velocidad-angular-y-aceleracionangular-fisica/ [Ecuación 2]. Augusto, V. T. L. E. D. C. (2020b, febrero 23). Velocidad tangencial y aceleración tangencial. Física. Temas de cálculo. https://temasdecalculo2.wordpress.com/202 0/03/19/velocidad-tangencial-y-aceleraciontangencial-fisica/ [Ecuación 3]. Física | Momento de torsión y aceleración angular | Ejemplo 5. (2018, 13 octubre). [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=EiUWnmCo5U [Ecuación 4]. Serra, B. R. (2020a, octubre 26). Aceleración tangencial. Universo Formulas.

https://www.universoformulas.com/fisica/cine matica/aceleracion-tangencial/ [Ecuación 5]. EJERCICIO RESUELTO DE ACELERACIÓN CENTRÍPETA (MCU)- No.2. (2019, 15 enero). [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch? app=desktop&v=mtCbYtqdesE [Ecuación 6]. Serra, B. R. (2020b, octubre

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