Aceleracion centripeta

Reporte de laboratorio de física

Practica de fuerza centrípeta

Profesor: Carlos Martínez B.

Estudiante: Zambrano Cervantes Tácito Israel

Paralelo 13

Escuela superior politécnica del litoral

Fecha de elaboración: jueves, 22 de julio de 2010

Fecha de entrega: martes, 29 de julio de 2010

Resumen
El objeto en rotación es un cilindro metálico sujeto a un marco que lepermite desplazarse solamente en dirección horizontal. El marco se pone en rotación alrededor de un eje.
Como el marco rota, el cilindro tiene por inercia a expandir el resorte hasta llegar al extremo del marco, el radio de rotación en ese momento será R.
Para medir los cambios de fuerza centrípeta al cambiar la fuerza de rotación, se desplazara el extremo del resorte un pequeña distancia, con eltornillo de ajuste, de manera que la masa volverá a ocupar la posición extrema de radio solo si se aplica una fuerza adicional a la fuerza que se tenía inicialmente.
Para encontrar la constante k, realizamos la parte estática, aplicamos una fuerza perpendicular a la masa que está dentro del marco hasta que esta llegue al tope, aumentamos la masa progresivamente anotando la respectiva fuerza.Introducción
Aceleración centrípeta:
Un cuerpo en movimiento cuya velocidad cambia de dirección tiene una aceleración dirigida al centro de curvatura, denominada aceleración centrípeta, la magnitud de esta aceleración es:
a=v2R

En donde v es la rapidez y R es el radio de curvatura. Si la trayectoria es circular, R corresponde al radio de la circunferencia. En la ecuación, larelación V=ωR y considerando que ω=2πf se tiene
a=4π2Rf2
Si se considera la segunda ley de newton F=ma el valor obtenido en la anterior ecuación se tiene

F=4π2Rmf2

Esta es la fuerza centrípeta, la aceleración de esta fuerza es la misma que la correspondiente a la aceleración centrípeta es decir, dirigida el centro de la circunferencia.

Se puede verificar la expresión manteniendo dosparámetros variables: uno de ellos manipulado por el experimentador y el otro, se someterá a mediciones para analizar su variación en relación a los cambios que sufra el primero.
Se mantendrá el radio y la masa constante y las variables serán: la frecuencia que podrá el experimentador manipular con un rotor de frecuencia variable y la fuerza centrípeta, que será medida usando la ley de hooke. Seespera una relación lineal entre estos dos parámetros, de acuerdo a la ecuación.
Se debe notar que la masa considerada es la masa inercial del objeto de rotacion

Procedimiento experimental
* Escoja el numero n=0 en la escala del marco, girando el tornillo de ajuste.
* Instale el marco en el rotor, según las instrucciones del profesor.
* Aumente progresivamente la frecuencia derotacion del marco hasta que el cilindro llegue al tope del marco. En esta posicion de radio de rotacion es r
* Mida la frecuencia de rotacion. Divida el numero de vueltas n indicado en el contador de vueltas para el tiempo correspondiente de 30 segundos.
* Cambie el numero N de vueltas, de acuerdo a los valores recomendados en la tabla, repita nuevamente los pasos 1 a 4.
* Mida elradio R con el calibrador. Anote la masa M del cilindro.
Medición de la constante K
Se suspende el marco como se indica en la figura. Aumentando la masa progresivamente en el porta masas hasta que el cilindro llegué al tope, manteniendo el tornillo de ajuste en la posición N=0, eta carga es W. al cambiar la posición del tornillo una distancia, al carga adicional que se necesita aumentar paraque el cilindro llegue nuevamente al tope, de acuerdo a la ley de hooke.

Resultados:
Tabla de datos:

N | t(s) |
0 | 30.0 |
5 | 30.0 |
10 | 30.0 |
15 | 30.0 |
20 | 30.0 |

f₁=n₁t f₂=n₂t
f₁=209.030.0...