Reporte 5. Movimiento DE Rotacion PDF

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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERIAMECANICA Y ELECTRICA

LABORATORIO DE FISICA 1

GRUPO: 515 MAESTRO: M.C. MARIO CARRIZALEZ LOPEZ NOMBRE DE LA ACTIVIDAD: ENTREGA DE REPORTE 5. MOVIMIENTO DE ROTACION

NOMBRE DE LOS INTEGRANTES ALFREDO ELI NEWMAN LUMBRERAS CRISTIAN HUMBERTO AGUILAR GARCÍA JOHAN JARED JACQUEZ GAUNA ALAN FERNANDO HERNANDEZ MENDEZ BRAYAN OMAR BUSTAMANTE HERNÁNDEZ

MATRICULA

CARRERA

1979203

IMCT

1982102

IMA

1950098

IAS

2082491

IME

1983159

IMCT

LUGAR: “CIUDAD UNIVERSITARIA” SAN NICOLAS DE LOS GARZA FECHA DE ENTREGA: 23/ABRIL/2021

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

INTRODUCCIÓN 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. Para el caso del movimiento en donde un cuerpo cambia de dirección, se dice que el cuerpo realiza una rotación. En el movimiento de rotación cada punto del cuerpo se mueve a lo largo de un arco de circunferencia en cualquier intervalo de tiempo; el centro de la circunferencia se encuentra sobre una línea recta. La línea se denomina eje de rotación, un ejemplo en donde su dirección ha cambiado es un disco que gira sobre una mesa de aire. En la vida diaria se observan muchos casos donde están presentes los dos tipos de movimiento, formado diferentes sistemas. Es importante identificar el tipo de movimiento que se tiene en cualquier caso para poder saber que fórmulas se emplearán en su descripción.

MARCO TEORICO Rotación es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo o un sistema de referencia de forma que una línea (llamada eje de rotación) o un punto permanece fijo. La rotación de un cuerpo se representa mediante un operador que afecta a un conjunto de puntos o vectores. El movimiento rotatorio se representa mediante el vector velocidad angular que es un vector de carácter deslizante y situado sobre el eje de rotación. Cuando el eje pasa por el centro de masa o de gravedad se dice que el cuerpo «gira sobre sí mismo». En ingeniería mecánica, se llama revolución a una rotación completa de una pieza sobre su eje (como en la unidad de revoluciones por minuto), mientras que en astronomía se usa esta misma palabra para referirse al movimiento orbital de traslación de un cuerpo alrededor de otro (como los planetas alrededor del Sol).

RESUMEN Los movimientos en cinemática rotacional son movimientos bidimensionales, es por eso que para expresar la posición es necesario especificar más que solo un número; se requieren de más datos para especificar la posición de un objeto. Es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo extenso de forma que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo. En un espacio tridimensional, para un movimiento de rotación dado, existe una línea de puntos fijos denominada eje de rotación. Es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo o un sistema de referencia de forma que una línea (llamada eje de rotación) o un punto permanece fijo. La rotación de un cuerpo se representa mediante un operador que afecta a un conjunto de puntos o vectores. El movimiento rotatorio se representa mediante el vector velocidad angular que es un vector de carácter deslizante y situado sobre el eje de rotación. Cuando el eje pasa por el centro de masa o de gravedad se dice que el cuerpo gira sobre sí mismo Es cuando un objeto rota sobre sí mismo en su propio eje, el ejemplo más usado y común sería el movimiento de la Tierra (que este a su vez tiene un movimiento de traslación). Pero este también lo podemos encontrar en otros objetos como en las llantas de un auto o en un disco duro, se puede medir en revoluciones/minuto, una revolución es la cantidad de giros que ha completado el objeto, siguiendo esto 15 rev/min serian 15 vueltas cada minuto, pero también se puede medir en radianes/segundos y puede tener una velocidad constante o acelerada. El movimiento rotacional es muy parecido al movimiento rectilíneo, incluso tiene equivalencias en las ecuaciones cinemáticas, la diferencia es que se utilizan diferentes variables, aunque prácticamente sea lo mismo. El movimiento rotacional tiene demasiadas aplicaciones en la vida real por lo que es necesario conocer acerca de ello. Se sabe que si se tiene una polea del cual estaban sujetas dos masas por una cuerda (máquina de Atwood), se realizan diagramas de cuerpo libre y se trata de calcular la aceleración y tensión de la cuerda; en cambio, en este caso la polea ya está en movimiento lo cual representa un cambio en la tensión de la cuerda, las tensiones en cada lado de la polea ya no son las mismas; el procedimiento es muy similar a física básica, la diferencia en que en este tema entra el momento de inercia reemplazando a la masa en las ecuaciones cinemáticas, el momento de inercia es una magnitud escalar que refleja la distribución de masas de un cuerpo en rotación, respecto al eje de giro.

HIPOTESIS INICIAL

HIPOTESIS FINAL Dependiendo de los datos que les proporciones como el ángulo y su velocidad angular, así como de acomodar al escarabajo, este comienza a rotar y va creando datos, nos da su eje “x” y “y”. Esto debido a que es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo extenso de forma que, dado un punto cualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo. En un espacio tridimensional, para un movimiento de rotación dado, existe una línea de puntos fijos denominada eje de rotación.

EJEMPLO: Ejemplo 1: Un bloque de 2000 kg está suspendido en el aire por un cable de acero que pasa por una polea y acaba en un torno motorizado. El bloque asciende con velocidad constante de 8 cm/s. El radio del tambor del torno es de 30 cm y la masa de la polea es despreciable.

¿Cuánto vale el momento que ejerce el cable sobre el tambor del torno? ¿Cuánto vale la velocidad angular del tambor del torno? ¿Qué potencia tiene que desarrollar el motor? Calcular el trabajo realizado durante 10 s

Velocidad constante del bloque v=0.08 m/s Tensión de la cuerda, es el peso del bloque, F=2000·9.8=19600 kg Momento, M=F·r=19600·0.3=5880 N·m Velocidad angular, ω=v/r=0.08/0.3=4/15 rad/s Potencia, P=M·ω=5880·4/15=1568 W Trabajo, W=M·θ=P·t=1568·10=15680 J

Ejemplo 2: Video Completo en Bibliografías.

Ejemplo 3: Como ya se ha mencionado, el ejemplo más común es la rotación de la tierra, pero este también se puede representar con un trompo. En la imagen se puede observar que el movimiento es igual, ambos rotan en su mismo eje y con una precisión del eje parecida.

Ejemplo 4: Supongamos un objeto que gira sobre sí mismo ¿cómo describiríamos su posición en ese movimiento de rotación? La manera más fácil de describir su posición en ese movimiento de rotación es describiendo su orientación con respecto a alguna dirección de referencia fija. Podemos utilizar un ángulo, medido a partir de una dirección de referencia, como una medida de la posición de rotación o posición angular. Supongamos un objeto plano que gira alrededor de un eje fijo perpendicular al objeto y que pasa por un punto O. La partícula indicada por el punto negro se encuentra a una distancia fija r del origen y gira alrededor de O describiendo un círculo de radio r. Todas las partículas del objeto describen un movimiento circular alrededor de O. Hay una estrecha relación entre el movimiento de rotación del objeto y el movimiento de una partícula a lo largo de una trayectoria circular Un objeto que rota está compuesto por muchas partículas, cada una de las cuales se mueve con un movimiento circular (puede ser no uniforme)

Ejemplo 5: Video Completo en Bibliografías.

CONCLUSIÓN (ALAN FERNANDO HERNÁNDEZ MÉNDEZ) El movimiento rotacional tiene una duración de veintitrés horas, cincuenta y seis minutos, y cuatro segundos, que es el tiempo necesario para que la tierra gire alrededor de sí misma, tiempo al cual se le denomina día sidéreo o día sideral, la rotación de la tierra se hace en dirección contraria a las agujas del reloj.

(CRISTIAN HUMBERTO AGUILAR GARCÍA) En conclusión podemos decir que este tipo de movimiento sin duda alguna no es parecido a los anteriores movimientos que hemos visto a lo largo de cada uno de estos reportes y me doy cuenta que este tiene un poco más de complejidad ya que tiene una velocidad angular, este tipo de velocidad no se puede comparar como el de la velocidad que viaja un coche, en este tipo de velocidad hablamos por así decirlo la velocidad en la que giran las llantas de un coche o por así decirlo sabemos que la tierra tarda aproximadamente un tiempo estimado para dar la vuelta completa pero no sabemos con qué velocidad lo hace ya que este gira y no va en línea recta como en los demás ejercicios ya hechos.

(ALFREDO ELI NEWMAN LUMBRERAS) Para concluir el movimiento rotacional es cuando objeto gira sobre su propio eje, su medida en el sistema internacional son las rev/min y rad/s siendo las revoluciones el número de vueltas completadas y los radianes es el ángulo en el vértice de una circunferencia, el movimiento puede ser constante o acelerado.

(JOHAN JARED JACQUEZ GAUNA) El movimiento rotacional es muy parecido al movimiento rectilíneo, incluso tiene equivalencias en las ecuaciones cinemáticas, la diferencia es que se utilizan diferentes variables, aunque prácticamente sea lo mismo. El movimiento rotacional tiene demasiadas aplicaciones en la vida real por lo que es necesario conocer acerca de ello.

(BUSTAMANTE HERNÁNDEZ BRAYAN OMAR) Con todo, podemos decir que este tipo de movimiento sin duda no es similar a los movimientos anteriores que hemos visto en todos estos reportes, y me doy cuenta de que por su velocidad angular tiene más complejidad. En comparación con la velocidad del automóvil, lo que llamamos velocidad es la velocidad a la que giran las ruedas del automóvil, o sabemos que la tierra tarda aproximadamente un rato. Un giro completo, pero no sabemos qué tan rápido gira, porque no gira en línea recta como en otros ejercicios que se han realizado. La duración del movimiento de rotación es de 23 horas, 56 minutos y 4 segundos. Este es el tiempo que requiere la tierra para girar sobre sí misma. Este tiempo se llama día sideral o estelar, es decir, la rotación de la tierra. La conexión a tierra se realiza en sentido antihorario.

BIBLIOGRAFIA. https://www.ejemplode.com/33geografia/3066ejemplo_de_movimiento_de_rotacio n.html#ixzz6socgEelB

https://sites.google.com/site/inescedenofisica/cinematica-rotacional/movimientorotacional

Ejemplo 2: https://www.youtube.com/watch?v=DQLVi08oTPk

https://bit.ly/3xgK69q

https://personales.unican.es/junqueraj/JavierJunquera_files/Fisica1/10.movimiento-de-rotacion.pdf

https://fisicaautomotriz.wordpress.com/acerca-de/tercer-corte-gc/movimientorotacional/

https://sites.google.com/site/inescedenofisica/cinematica-rotacional/movimientorotacional

Ejemplo 5: https://www.youtube.com/watch?v=2RmVfW_3ouY

Simuladores https://phet.colorado.edu/sims/cheerpj/rotation/latest/rotation.html?simulation=rotat ion&locale=es_PE https://www.edumedia-sciences.com/es/media/3-movimiento-de-rotacion-uniforme...