fuerza centripeta

FUERZA CENTRIPETA
Objetivo.-

Analizar los efectos de la variación del radio, y de la fuerza centrípeta sobre el movimiento de un objeto que se mueve en una trayectoria circular

Fundamento Teórico.-

En todo movimiento con trayectoria circular o curvilínea está presente la aceleración centrípeta que lleva siempre un sentido dirigido hacia el centro de la circunferencia o de curvatura.La velocidad tangencial puede tener una rapidez de cambio constante con el tiempo, pero siendo un vector y que cambia en cada instante de dirección, hace que sea variable y su cambio lo ofrece la aceleración centrípeta, siendo la responsable de mantener en órbita al objeto que se mueve en trayectoria curva.
Si quisiéramos que un objeto se desplazara en órbita circular cerca de la superficie dela Tierra, cuanto más cerca del suelo esté ese objeto, mayor deberá ser su velocidad tangencial. Esto se debe a que la fuerza de gravedad se hace más intensa cuánto menor es la altura que nos separa del suelo.
Formulación matemática de la fuerza centrípeta
a_c=V^2/R 1)

La aceleración centrípeta es igual a la velocidad lineal o tangencial elevada al cuadrado y dividida entre elradio de curvatura, si multiplicamos esta cantidad por la masa del objeto que se mueve obtenemos la fuerza centrípeta.
a_c=W^2*R 2)

Para el caso de la Tierra, la fuerza centrípeta es la fuerza de la gravedad, sin la aceleración centrípeta los cuerpos continuarían una trayectoria recta debido a la inercia, pues no habría una fuerza que los hiciera cambiar la dirección de su movimiento,reteniéndolos en una órbita circular o curva. Como muestra la Imagen 1
OYABAZOOKA/WI


IMAGEN 1: DESCRIPCION DE FUERZA CIRCULAR
IMED
Procedimiento.-

Inicialmente se instalo un sistema de movimiento circulatorio como se muestra en la imagen Nro. 2.
En la parte A se encontraba un sistema fijo el cual tenía la capacidad de girar en torno a su eje. En dicho sistema se encontraba unaplataforma rotatoria, en la misma se instalo un fotosensor y el mismo se encontraba conectado a un interfaz el cual media el periodo que tarda en dar una vuelta.Esta interfaz se conectó a la computadora (parte C) y se inició el programa P13_ATWD.SWS, con el mismo se logró recopilar los datos. Junto al eje del sistema se encontraba una columna movible la cual sería ajustada con respecto a la masa y marcarael radio de giro. La masa colgante sirvió para poder alinear laos elementos y con un diagrama de cuerpo libre se pudo analizar la fuerza que se ejerció en el sistema así como se observa en figura. Las masa fue constante durante el laboratorio. Posteriormente se prosigo a dar impulso al sistema y tratar de alinear el punto referencial que se encontraba en el bloque principal. Se registraron 10tiempos a los cuales se les asigno un promedio y margen de error, dicho dato fue anotado y se procedió de igual manera cambiando en cada ocasión el radio de giro. De esta manera se tomaron 6 muestras

















Figura Nro. 2
Sistema de análisis para el movimiento circular
























Datos Experimentales.-


Tabla Nro. 1
Recopilaciónde muestras de tiempo
Nro. T(s) ± error R(cm)
1 0,874 ± 0,005 10,5
2 0,9 ± 0,008 11.5
3 0,969 ± 0,007 13
4 1,010 ± 0,007 14,2
5 1,047 ± 0,003 15,3
6 1,082 ± 0,005 16,5


En esta tabla se muestra las 6 muetras que se recolectaron. Se vario el radio de iuna forma aleatoria, y los tiempos que se recolectaron no fueron muy seguidos, salvo algunas excepciones. Ademas se trato que ladesviacion estandar fuera muy pequena y se logro tenerla de ese modo en 4 de las 7 muestras.

Análisis de Datos.-

Tabla de Resumen de Datos.-


Tabla Nro. 2
Tiempo y radio
T(s) R(cm)
0,874 10,5
0,9 11.5
0,969 13
1,01 14,2
1,047 15,3
1,082 16,5

En la tabla se presenta los tiempos sin la variación y el radio que le corresponde a cada uno de los tiempos.

Analogía Matemática.-...