informe fisica

I. Introducción
En este experimento se trabajó con movimiento de un cuerpo con una trayectoria circular y velocidad constante. Para poder cumplir con los objetivos de este experimento se utilizó la máquina un aparato de aceleración centrípeta, un photogate, y diferentes pesas. Los datos obtenidos utilizando este equipo iban a ser utilizados en la construcción de una gráfica de Fuerza vsTiempo y de otra grafica de Fuerza vs Tiempo.
II. Fundamento teórico
Cuando un objeto esta en movimiento en línea recta y se le aplica una fuerza con algún ángulo; este objeto dejará de moverse en línea recta, y tendrá una trayectoria en forma de curva [1]. Existen varios ejemplos de esto como los proyectiles y objetos que se mueven en círculos. El movimiento uniforme acelerado es definidocomo el movimiento de un objeto en un círculo a una velocidad constante. Como el objeto se mueve a través de círculo su dirección está cambiando [2]. Un objeto que se mueve en círculo está acelerando aunque la velocidad sea constante porque tiene un cambio en la dirección de la velocidad [1]. Esta aceleración es hacia el centro del círculo, y se le conoce como aceleración centrípeta, y podemosdeterminar su magnitud usando la siguiente fórmula:

Donde a r es la aceleración centrípeta, V es la velocidad en metros por segundo y r es el radio del círculo en metros [3].
De acuerdo con la segunda ley de newton, un objeto que está acelerando debe tener una fuerza neta que actúe sobre él. Un objeto que se mueve en un círculo tiene que tener una fuerza aplicada sobre él para mantenerlomoviéndose en el círculo, es decir la fuerza necesaria para darle la aceleración centrípeta [1]. Como se muestra en la siguiente imagen






Imagen #1 Imagen tomada de referencia [1]
Utilizando la segunda ley de Isaac Newton podemos utilizar la formula:
FRM
donde a r es la aceleración centrípeta, FR es la fuerza total en la dirección radial.
Por otra parte, al movimiento circular se ledescribe en términos de frecuencia (f), entiéndase el número de revoluciones por segundo. Por otro lado el periodo (T) de un objeto que se mueve en una trayectoria circular es el tiempo requerido para completar una revolución y se calcula usando la formula
.
Para calcular la velocidad de un objeto que se mueve de forma circular se utiliza la formula

donde 2 es el diámetro y T es elperiodo del objeto [1].
Por último, se utilizó la formula para calcular el porciento de diferencia en nuestros resultados.

III. Recogido de Datos
Parte I. Fuerza versus Masa
Tabla 1. Datos importantes para el procedimiento
Radio
0.080m
Masa del tornillo
0.004kg
Volteos
5.00V

Tabla 2. Datos obtenidos al incrementar la masa.
Corrida
Masa (kg)
Velocidad (m/s)
Fuerza (N)
1
0.0142.20
0.872
2
0.019
2.17
1.141
3
0.024
2.12
1.566
4
0.029
2.14
1.735
5
0.034
2.14
2.059
6
0.039
2.15
2.299





Grafica 1: Fuerza en Función de la Masa

La pendiente representa la aceleración centrípeta del sistema.










Parte II: Fuerza versus Velocidad
Gráfica 2: Fuerza del Sistema en Función de la Velocidad


Relación entre fuerza versusvelocidad con un peso constante de 0.024kg y un radio de 0.08m. La pendiente de la gráfica representa masa entre radio.






IV. Presentación de Datos
Parte I: Fuerza versus Masa
Tabla 3. Resultados tabulados de velocidad, aceleración y sus respectivos porciento de diferencia.

Experimental
Teórico
Porciento de diferencia
Velocidad (m/s)
2.1533
2.1447
0.25%
Aceleración (m/s2)
57.557.96
0.80%

1) Velocidad experimental es el promedio de las velocidades obtenidas.



2) Velocidad teórica.


3) Porciento de diferencia entre las velocidades.





4) Aceleración teórica




5) Porciento de diferencia entre la aceleración teórica y la obtenida con la pendiente de la gráfica de fuerza versus masa.






Parte II: Fuerza versus Velocidad

Tabla 4....