Practica 8 . Movimiento Circular Uniforme PDF

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Universidad de Sonora División de Ingeniería Reporte de practica Numero 8_. ‘’Movimiento Circular Uniforme’’Nombre del Curso Física l – LaboratorioNombre del InstructorIntegrantes Del equipoNumero de GrupoFecha de RealizaciónFecha de EntregaIntroducción.Cuando un cuerpo gira con velocidad angular co...

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Universidad de Sonora División de Ingeniería Reporte de practica Numero 8_. ‘’Movimiento Circular Uniforme’’ Nombre del Curso

Física l – Laboratorio Nombre del Instructor

Integrantes Del equipo

Numero de Grupo

Fecha de Realización

Fecha de Entrega

Introducción. Cuando un cuerpo gira con velocidad angular constante, el radio vector genera ángulos iguales en intervalos de tiempo iguales. Para cualquier tiempo t , el ángulo generado estará dado por la ecuación θ = θ0 + ωt

donde θ es el ángulo en radianes, θ0 es la posición angular inicial, ω es la velocidad angular en radianes sobre segundo y t es el tiempo en segundos. Por otro lado, la relación entre la velocidad angular ω y la velocidad lineal (tangencial a la trayectoria) de un punto a una distancia r del centro de giro está dada por: v = ωr y y la aceleración centrípeta del mismo punto está dada por: a = v2/r Suponiendo que θ0 = 0, de la primera ecuación se obtiene que ω= θ/t . Sustituyendo ω en la segunda ecuación, se obtiene v = θr/t. Combinando esta expresión con la última ecuación y despejando θ2 se obtiene la relación. θ2 =(a/r)t que será utilizada en este experimento para calcular la aceleración centrípeta

Objetivos.  

Estudiar el movimiento circular de un cuerpo que se mueve con velocidad angular constante Determinar la velocidad angular, la velocidad lineal y la aceleración centrípeta. Equipo y materiales.

https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/rotation/latest/rotation.html? Simulador: simulation=rotation&locale=es

Procedimiento.

1_. Abrimos el simulador, y a partir del radio 0, medimos los ángulos para los radios, considerando 12 ángulos, registrando todas las mediciones en la segunda columna de la tabla 1.

2_. Después expresamos todos los ángulos obtenidos en el simulador en radianes (rad), y los anotamos en la columna 3 de la tabla 1. 3_. Seguidamente, calculamos el cuadrado de cada ángulo obtenido, expresado en radianes, y anotamos los datos en la columna 4 de la tabla 1. 4_. Luego, construimos la grafica de la posición angular contra el tiempo (θ contra t), y también la gráfica de θ2 contra t2. 5_. Con las gráficas obtenidas, ajustamos una recta por mínimos cuadrados, y obtuvimos sus pendientes, anotando todos los resultados en la tabla 2. 6_. Por último, a partir de las ecuaciones 2 y 4, calculamos la velocidad inicial y la aceleración centrípeta, anotando nuevamente los resultados en la tabla 2.

Resultados.

Tabla 1. Tiempo (t/60)s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ángulo (°) 0 18.08 36.16 54.24 72.32 90.4 108.48 126.56 144.64 162.72 180.8 198.88 216.96

Ángulo (rad) 0 0.3155 0.6311 0.9466 1.2622 1.5777 1.8933 2.2088 2.5244 2.8399 3.1555 3.4711 3.7866

Angulo^2 (rad^2) 0 0.0995 0.39828 0.89605 1.59314 2.48913 3.58458 4.87879 6.37259 8.06503 9.95718 12.0485 14.3383

θ contra t 4 3.5

θ en rad

3 2.5 2 1.5 1 0.5 0

0

2

4

6 tiempo en s

Pendiente: m=

0.6311− 0.3155 =0.3155 2−1

8

10

12

14

Tabla 2. Radio (m)

Velocidad angular (rad/s)

Velocidad lineal (m/s)

2m

0.3155

0.6311

Aceración centrípeta (m/s^2) 0.199

0.0955

θ^2 contra t^2

θ^2 en rad

16 14 12 10 8 6 4 2 0

0

20

40

60

80

100

120

140

160

t^2

Pendiente: m=

0.39828−0.0995 =0.996 4−1

Conclusiones. 3 ejemplos de movimiento circular uniforme, como el estudiado en este experimento, pueden ser el movimiento de un trompo, algunos movimientos de olas, y el movimiento de traslación del sol. En un movimiento circular, las aceleraciones que se pueden encontrar van dependiendo conforme el tiempo. La dirección que toma la aceleración centrípeta es semejante a la de las manecillas del reloj. En caso de que existiera aceleración tangencial, este fuese un movimiento circular uniformemente acelerado de tal modo que va aumentando la velocidad tangencial y por lo tanto todas las demás. Y por último, si este fuese un movimiento angular uniforme, ¿Por qué existiría aceleración centrípeta?, sería Para saber el estado de rotación de los cuerpos....