FUERZA CENTRIPETA

Laboratorio de Física I

Laboratorio N° 2

DINAMICA CIRCULAR CON EL MODULO DE
MOVIMIENTO CIRCULAR
Tópicos relacionados:
Movimiento circular, segunda ley de newton, estática, oscilaciones.

1. OBJETIVOS:
-

Analizar el movimiento circular uniforme
Determinar el periodo de un cuerpo en movimiento circular
Cuantificar la fuerza centrípeta que actúa sobre una masa

2. EQUIPOS YMATERIALES
-

Un (01) Modulo de Movimiento Circular
Un (01) Porta masa
Un (01) juego de masas
Una (01) Balanza
Un (01) cronometro
Una (01) cinta métrica de 2m
Llaves de ajuste

3. FUNDAMENTO TEORICO:
El movimiento circular es común en la naturaleza y en nuestra experiencia diaria.
La tierra gira una órbita casi circular alrededor del sol; la luna alrededor de la
tierra. Las ruedas giran encírculos, los coches describen arcos circulares cada
vez que doblan una esquina, etc.
En el lenguaje común diríamos que si el módulo de la velocidad es constante, no
existe aceleración, pero como la velocidad no solo posee modulo, sino dirección,
en este caso un cuerpo describe un circulo, la dirección está variando
constantemente, y debido a esto la partícula también sufre aceleración.Laboratorio de Física I

Newton fue uno de los primeros en reconocer la importancia del movimiento
circular. El demostró que cuando una partícula se mueve con velocidad constante
“v” según círculo de radio “r”, posee una aceleración de valor

dirigida hacia el

centro del círculo. Esta aceleración se llama Aceleración Centrípeta, es decir:

Como esta aceleración actúa sobre la masa “M”de la partícula, tendremos LA
FUERZA CENTRIPETA.

Como la aceleración centrípeta tiene magnitud

Donde “ ” es la frecuencia angular y “f” la frecuencia, en resumen podemos
cuantificar la fuerza centrípeta como:

Esta fórmula nos servirá para realizar nuestro experimento y llevar a cabo los
objetivos propuestos.

4. PROCEDIMIENTO:
El experimento que realizaremos, tendrá tres partes:
A.Determinación de la magnitud de la fuerza efectuando mediciones de
la frecuencia f, del radio r y de la masa M del cuerpo.
1. Mediante la balanza mida la M, anótelo.
M= 370 g
2. Usando la varilla delgada con su base como indicador del dispositivo
mecánico, elija un radio r, mida este y anote su valor. Ajuste los tornillos
de sujeción.
R=23 cm.

Laboratorio de Física I

3. Desajuste eltornillo del eje del soporte y deslice la varilla de soporte de
la masa M, hasta que el indicador coincida con el extremo inferior de la
masa que termina en punta. Ajusta el tornillo.
4. En la misma varilla de soporte de la masa M, existe un contrapeso,
deslícelo hasta que se ubique a la misma distancia de la masa, respecto
al eje de soporte, con la finalidad de lograr equilibrio al momentode
rotación. Ajuste el tornillo del contrapeso.
5. El eje del soporte también posee un resorte, el cual debe conectarse a
la masa M, conecte el resorte a la masa.
6. Usando el eje de soporte, haga girar la masa M hasta lograr que
coincidan el indicador y el extremo inferior de la masa, manténgalo
girando mediante impulsos suaves al eje, para lograr el movimiento
circular con el radio “r”,entonces habremos logrado aproximadamente
un movimiento circular uniforme en un plano horizontal, tal como se
muestra en la figura N° 1.

7. Usando el cronometro, mida el tiempo que demora la masa M en
efectuar 10, 15, o 20 revoluciones, llene las tabla N° 1, y determine el
valor de la frecuencia, que se evalúa mediante:

Laboratorio de Física I

Tabla N° 1
Frecuencia (s-1)

Tiempo (s)Numero
revolución
4

2.34 s

3.28 s

3.66 s

6

6.02 s

6.53 s

6.16 s

8

8.31 s

8.78 s

8.87 s

1.71
Hz
0.99
Hz
0.96
Hz

1.22
Hz
0.92
Hz
0.91
Hz

1.09
Hz
0.97
Hz
0.90
Hz

Frecuencia
(s-1)
̅
1.34
Hz
0.96
Hz
0.92
Hz

-

8. Usando la ecuación de la fuerza centrípeta reemplace los valores, de la
frecuencia, el radio y la masa M.
B....