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OBJETIVOS

Analizar experimentalmente algunas características de los movimientos circulares uniformes descritos por partículas de masa m, tales como su periodo de oscilación, la aceleración y la fuerza centrípeta, y su dependencia con la masa, el radio de la trayectoria y la frecuencia angular.

MARCO TEÓRICO


1. ¿Qué es un movimiento circular? ¿qué lo caracteriza?

MOVIMIENTOCIRCULAR:

Se define como movimiento circular, circunferencial o curvilíneo, el movimiento sencillo que genera una trayectoria circular en la unión de las sucesivas posiciones de un cuerpo. Se basa en un eje de giro llamado centro y tiene un radio constante.
A veces el movimiento circular no es completo: cuando un coche o cualquier otro vehículo toma una curva realiza un movimiento circular, aunquenunca gira los 360º de la circunferencia.
El movimiento circular se clasifica como:

Movimiento circular uniforme (M. C. U.):
Es aquel movimiento en el cual un objeto se mueve en una trayectoria circular con una rapidez v constante, por tanto el objeto gira describiendo arcos de circunferencia iguales en tiempos iguales. En este movimiento la velocidad es un vector tangente a la trayectoria,por lo cual es perpendicular al radio; su dirección varía ininterrumpidamente, lo cual constituye una aceleración, incluso cuando la rapidez y la magnitud de la velocidad son constantes.
Un claro ejemplo del M.U.C. es el movimiento de un carrusel en un parque de diversiones, o las agujas de un reloj.

Movimiento circular uniformemente variado o retardado:
Describe el movimiento de un cuerpo enuna trayectoria circular que experimenta iguales variaciones de velocidad en iguales intervalos de tiempo. En este movimiento, la aceleración es constante y genera un cambio en la velocidad.
En esta clase de movimiento aparece una nueva aceleración, la aceleración angular, que será el cociente entre la variación de la velocidad angular y el tiempo.

a = w/t
y se expresa en radianes/segundo2.Si la velocidad angular varía en magnitud, la velocidad tangencial cambia en dirección y en magnitud, apareciendo entonces una tercera aceleración llamada "tangencial". Se calcula haciendo:

at = v/t



o también, por sustitución de v:

at = w R/t

Movimiento circular variado:

El movimiento uniformemente variado describe un movimiento circunferencial en el cual lavelocidad no es constante en intensidad, y la variación no es constante.

2. ¿Cómo están definidos, el periodo de oscilación, la frecuencia de oscilación y la frecuencia angular en un movimiento circular uniforme?

Periodo de oscilación u onda (Y): es el tiempo transcurrido entre 2 crestas consecutivas que pasan con el mismo punto en el espacio.
Se define:
T= 1/f
Frecuencia de oscilación (f): esel número de crestas o ciclos completos que pasan por un punto dado en una unidad de tiempo.
Se define:
f= v/λ
donde v es la velocidad y λ la longitud de onda.

Frecuencia angular o pulsación (w): se refiere a la frecuencia del movimiento circular en proporción del cambio de ángulo, y se define como  veces la frecuencia.
Se expresa en radianes/Segundo, y formalmente, se define con la letraomega minúscula  a través de la fórmula:
W =2πF = 2π/T
donde la frecuencia F es el número de oscilaciones o vueltas por segundo que se realizan.

3. ¿Los movimientos circulares uniformes, son movimientos acelerados?

En el movimiento circular uniforme la rapidez se mantiene constante durante la trayectoria, mientras que la dirección de la velocidad varía continuamente. Esta variación desebe a la presencia de aceleración, si esta no se presentara el movimiento sería rectilíneo, ya que no se daría un cambio en la trayectoria.
La aceleración está dirigida hacia el centro de la circunferencia, es decir, se superpone al radio y se dirige al centro de giro, por ello se denomina "radial" o "centrípeta".

Se define:
ac = 2v/R



donde v es la velocidad tangencial y R el radio de...