Practica 5 Relación del Movimiento de Traslación con el Movimiento de Rotación PDF

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Practica de Laboratorio de Física 1...

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Universidad Autónoma de Nuevo León Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Laboratorio Física I Practica #5: Relación del Movimiento de Traslación con el Movimiento de Rotación Ing. Everardo García Montelongo Agosto – Diciembre 2019 Equipo: / Brigada: / Hora:

Cuidad Universitaria, San Nicolas de los Garza, N. L., México a 9 de octubre del 2019.

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Índice: Objetivo de la práctica …………………………………………………………………………. 3 Marco teórico ………………………………………………………………………………….. 3 Procedimiento …………………………………………………………………………….. 3 – 4 Evidencias ……………………………………………………………………………………… 4 Análisis y cálculos ………………………………………………………………………… 5 – 6 Preguntas del instructivo ………………………………………………………………… 6 – 7 Conclusión ……………………………………………………………………………………... 7 Bibliografías ……………………………………………………………………………………. 7

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Objetivo de la práctica: El estudiante identificará el movimiento de cada uno de los cuerpos y establecerá la relación entre las variables.

Marco Teórico: Movimiento traslación: Principalmente, es necesario introducir la definición esencial de acerca de lo que es la traslación, siendo que se le da este nombre cuando el movimiento modifica la posición sin que varíe en absoluto la dirección de este, a mayor ejemplificación es cuando todos los puntos del objeto realizan el mismo desplazamiento en cualquier intervalo de tiempo. Movimiento Rotación: En cambio, del movimiento anterior, en el caso en donde un cuerpo cambia de dirección, es decir, es cuando cada punto del cuerpo se mueve a lo largo de un arco de circunferencia en cualquier intervalo de tiempo, siendo el centro de la circunferencia se encuentra sobre una línea recta, línea denominada: Eje de rotación. Finalmente se hace una revisión de la Relación del movimiento de Traslación con el Movimiento de Rotación. La cual se presenta como de gran importancia por, el poder identificar el tipo de movimiento que se tenga durante cualquier caso que se presente en alguna investigación de la que en futuro se necesite del saber qué fórmulas se emplearán en su descripción. Y terminar añadiendo a cuenta una variable que cae como importante a la hora de querer ver la relación del movimiento de traslación y de rotación, que es la aceleración rotacional, está definida como el cambio que experimenta la velocidad angular por unidad de tiempo, siendo representada por la letra del alfabeto griego alfa α, contando con carácter vectorial y expresada en radianes por segundo al cuadrado.

Procedimiento: Materiales: 3

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Dos fotos celdas

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Un disco

-

Hilo

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Soporte

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Una Compresora

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Cronometro

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Reloj digital

Procedimiento: -

Hay que verificar que el equipo este bien calibrado (ya sea colocando las dos fotos celdas a la distancia separada correcta o verificar el espacio de la ranura de las fotos celdas para que logre pasar el disco).

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Hay que medir el hilo necesario que ocuparemos para el disco.

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Enrollar el hilo alrededor del disco para que pueda girar.

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Dos personas deberán asegurarse de sujetar el soporte para que este no se mueva a la hora de encender la compresora.

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Después hay que encender la compresora para que el disco pueda girar.

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Hay que registrar los tiempos que nos dio el reloj digital y el tiempo que nos dio el cronometro.

-

Ya con los datos obtenidos hay que calcular la velocidad angular.

Evidencias:

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Análisis y Cálculos: Un objeto puede moverse básicamente de dos maneras distintas, cambiando su ubicación o modificando su orientación. Le damos el nombre de traslación al movimiento que modifica la posición sin que varíe la dirección. Cuando un objeto experimenta el movimiento de traslación, todos los puntos del objeto realizan el mismo desplazamiento en cualquier intervalo de tiempo, por ejemplo, el movimiento de un cuerpo que se mueve sobre un riel de flotación. Mediante observaciones notamos las diferencias entre el movimiento de traslación y el movimiento de rotación, pero es necesario aplicar el método experimental y calcular dichos movimientos. Antes de empezar a hacer los cálculos, se presentan las siguientes nomenclaturas para el uso de fórmulas: Movimiento Traslacional Posición

x

Velocidad

v

Aceleración

a

Movimiento Rotacional

Θ w ∝

Al hacer uso de la maquina nos dieron como resultado los siguientes tiempos: 5

T 1= 0.630 T 2= 0.322

T 3=0.257

Y para obtener los datos en la forma rotacional utilizamos la siguiente fórmula ∆Θ π = w= para así encontrar los siguientes valores. t ∆t W 1= 4.986

W 2=9.756

W 3=12.224

a

∝

a ∝

r

98.94 m/s2 378.74 m/s2 594.55 m/s2

15.83 rad/ s2 60.59 rad/ s2 95.12 rad/ s2

6.25 6.25 6.25

6.25 6.25 6.25

Los datos anteriores los obtuvimos mediante las siguientes operaciones:

Considerando que π es 3.1416 y el radio “ r ” es 6.25

Preguntas del Instructivo: 1.- Los movimientos observados en esta práctica ¿tienen alguna semejanza con los tipos de movimientos de las prácticas anteriores? R= La única semejanza podría ser las variables de distancia, tiempo y aceleración, ya que en esta práctica se ve un movimiento más complejo, y en las practicas anteriores se hablaba de movimientos más simples como caída libre, movimiento rectilíneo uniforme, movimiento de proyectiles, etc. 2.- Con los datos obtenidos, cuáles otros puedes calcular. ¿Cuál es la relación entre los desplazamientos de los cuerpos? ¿Cuál es la relación entre las velocidades de los cuerpos? R= Se podría calcular la velocidad ya que tenemos el valor de las variables de distancia y tiempo. La relación de distancia es de ½ ya que la distancia de la media vuelta es la

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mitad de la distancia de la vuelta completa. La relación de las velocidades es de 1/1 ya que la velocidad de la media vuelta es la misma que la velocidad de la vuelta completa. 3.- ¿En esta relación hay algún factor que sea constante? R= Si, el valor del tiempo de las velocidades. 4.- ¿Podría establecer una ecuación para determinar la relación entre las variables de los movimientos? ¿Como sería? R= Concluimos que no se puede establecer una ecuación entre las variables de los movimientos.

Conclusión: Concluimos que los movimientos observados en la práctica eran parecidos o semejantes a los diferentes tipos de movimientos que ya habíamos observado anteriormente como el movimiento en dimensión, movimiento en proyectiles o los diferentes tipos de análisis cualitativo, o cuantitativo. También se buscó una relación en los diferentes tipos de desplazamiento a diferentes tipos de velocidades a las que pasara el disco, con la ayuda de un cronometro determinamos el tiempo en el que dio la vuelta completa el disco, y así pudimos observar las diferencias entre movimiento de rotación y traslación mediante el método cuantitativo y cualitativo.

Bibliografías: Di Rocco, H. O., (2013) El movimiento de los cuerpos rígidos. Buenos Aires, Argentina: Facultad de Cs. Exactas. Serway, R. A., Jewett, J. W., (2019) Physics for scientists and Engineers with Modern Physics. [Física para ciencias e ingeniería 1 ] (A. E. García, Trans.). Edo de México: Cengage Learning Editores.

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