Informe laboratorio física mecánica

ESCUELA DE FSICA LABORATORIO DE FSICA MECNICA PRCTICA MOVIMIENTO CIRCULAR RELACIN ENTRE LAS ACELERACIONES TANGENCIAL, LINEAL Y ANGULAR- FUNDAMENTO TERICO Marco de referencia y sistema de coordenadas. Movimiento Circular Uniformemente Variado (MCUV). Movimiento Rectilneo Uniformemente Variado (MUV). Aceleracin angular, aceleracin tangencial y aceleracin lineal. TRABAJO ANALTICO En la figura 1 seilustra la denominada Mquina de Atwood, la cual es empleada para verificar la segunda ley de Newton. En esta prctica se hace un anlisis cinemtico de las aceleraciones involucradas en este sistema mecnico aceleracin angular de la polea, aceleracin tangencial de los puntos de la periferia de la misma y la aceleracin lineal con la que desciende la masa EMBED Equation.3 (que es igual en magnitud ala aceleracin lineal con la que asciende EMBED Equation.3 -debido a que la cuerda es inextensible-). Figura 1 Mquina de Atwood La aceleraciones son constantes y obviamente dependientes de los valores de las masas EMBED Equation.3 y EMBED Equation.3 . Con base en esto se puede afirmar que la polea gira con MCUV y que las masas se desplazan rectilneamente con MUV, es decir la posicinangular EMBED Equation.3 para el giro de la polea cumple, EMBED Equation.3 1 y la posicin EMBED Equation.3 de la masa EMBED Equation.3 cumple, EMBED Equation.3 2 En estas ecuaciones EMBED Equation.3 (posicin angular), EMBED Equation.3 (posicin angular inicial), EMBED Equation.3 (velocidad angular inicial), EMBED Equation.3 (aceleracin angular), EMBEDEquation.3 (posicin), EMBED Equation.3 (posicin inicial), EMBED Equation.3 (velocidad inicial), EMBED Equation.3 (aceleracin lineal) y EMBED Equation.3 (tiempo). Adicionalmente la aceleracin tangencial EMBED Equation.3 de los puntos del borde de la polea (Figura 2) cumple, EMBED Equation.3 3 en donde EMBED Equation.3 corresponde al radio de la polea. Figura 2Aceleraciones Si la cuerda es inextensible y no se desliza sobre la polea, se cumple que la magnitud de la aceleracin tangencial de los puntos del borde de la polea y la magnitud de la aceleracin lineal de la masa EMBED Equation.3 son iguales, EMBED Equation.3 4 TRABAJO PRCTICO El montaje bsico se ilustra en la Figura 3 la masa EMBED Equation.3 corresponde a una regla-cebra. Medirlas masas EMBED Equation.3 , EMBED Equation.3 (estos dos datos se necesitarn para la prctica de laboratorio sobre dinmica en el movimiento rectilneo) EMBED Equation.3 EMBED Equation.3 PARTE A Medida de la aceleracin lineal de la masa EMBED Equation.3 Ubicar la fotocompuerta de tal forma que el haz de luz sea interrumpido por la regla-cebra al caer sta, Figura 4. Figura 3 Observar laubicacin de la fotocompuerta para medir la aceleracin lineal de la masa EMBED Equation.3 Al caer la regla-cebra a travs de la fotocompuerta se desplegar en el sonoscopio virtual una seal similar a la de la Figura 4 los picos son el resultado de las repetidas interrupciones que hace la regla-cebra al haz de luz de la fotocompuerta. Esta seal permite medir los instantes para diferentesposiciones del centro de masa de la regla. Figura 4 Seal desplegada en el sonoscopio debido a las interrupciones del haz de luz de la fotocompuerta al ser atravesada por la regla-cebra Definir como marco de referencia el laboratorio y como sistema de coordenadas el eje Y apuntando hacia abajo. Considerar que el instante EMBED Equation.3 corresponde al momento en el cual la regla-cebra comienza aatravesar el haz de luz y la posicin de su centro de masa en ese instante es el origen de coordenadas ( EMBED Equation.3 ). Por lo tanto, la posicin del centro de masa en cualquier instante se expresa como, EMBED Equation.3 2 siendo EMBED Equation.3 la velocidad inicial del centro de masa y EMBED Equation.3 la aceleracin lineal de descenso de la regla. Dejar caer la regla-cebra a...