Bachiller

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Cinemática del movimiento circular uniformemente
variado
Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería
Departamento de Física
Laboratorio de Física 1
2011-23020 Luis Fernando Yoc Avila
2011-13891 Luis Eduardo Zamora Imeri
2011-14510 Julio Isaí Santos Mayorga

Resumen—La aplicación del movimiento circular uniformemente variado y el movimiento lineal uniformemente variado,
al serdiferentes ¿Se puede decir que no pueden suceder en un
mismo sistema dando aceleración constante? En esta práctica
se investigó el comportamiento de un disco con su eje, el cual
estaba sosteniendo una masa por medio de un hilo de cáñamo
enrollado al disco, haciéndolo girar una cantidad de vueltas
premeditada hasta 5 vueltas y luego hasta desplazarse una altura
“h”, observando cómo estedisco giraba sobre su eje. Todo
fue efectuado tomando el tiempo que tardaban en realizarse
las distintas acciones de la práctica, para obtener un conjunto
completo de datos. El propósito de los datos del experimento
nos ayudará a realizar los cálculos que finalmente nos llevará a
demostrar la existencia de la relación entre los dos movimientos
mencionados anteriormente, si uno influencia a otro, yque tan
exacta es la parte experimental con la teorica.

disminuye. La rotación se esta acelerando si α y ω tienen el
¯
mismo signo y frenandose si tienen signos opuestos.
Se considera el caso especial en que la aceleración instantánea es constante, se dice que el movimiento circular es
uniformemente variado cuando esto sucede, se puede predecir las cantidades cinemáticas como la posiciónangular
θ = θo + ωo t + 1 αt2 (3), rapidez angular ω = ωo t + αt(4) y
2¯
2
ω 2 = ωo + 2∆t(5). Finalmente, para facilitar la practica de la
teoria mencionada anteriormente es recomendable considerar
un sistema con ωo = 0 y θo = 0, dando como resultado
1
nuevas ecuaciones que serian: θ = 2 αt2 (6) y ω = αt(7) en
¯
un instante dado.
III.

I.
I-A.

D ISEÑO E XPERIMENTAL

O BJETIVOSObejtivos Genrales

Comprobar la cinemática del movimiento circular uniformemente variado (Relaciones).
I-B.

Obejtivos Genrales

- Analizar las cantidades cinemáticas del movimiento de
un disco, que gira a medida que cae una masa unida a
él por medio de un hilo de cáñamo.
- Demostrar que la aceleración angular del disco es constante.
- Predecir el radio del disco (que enrolla al hilode
cáñamo), y compararlo con la medida experimental,
demostrando la diferencia entre los datos teóricos y
experimentales.
Figura 1. Diagrama del Diseño Experimental

II.

M ARCO T EÓRICO

Si cambia la velocidad angular de un cuerpo rígido, es
porque tiene una aceleración angular. En el estudio del movimiento circular una cantidad cinemática de interés es la medida
de la razón decambio de la velocidad angular en el tiempo:
¯
α = dω (1), o de otra forma es el límite de αmed cuando
¯
dt
∆ω
∆t → 0: α = l´
¯
ım
(2); la unidad que suele utilizarse para
∆t→0 ∆t
la aceleración angular es el radian por segundo cuadrado( rad ).
s2
En el movimiento rotacional, si la aceleración angular α es
¯
positiva aumenta la velocidad angular ω si α es negativa, ω
¯

III-A.
1.
2.3.
4.
5.
6.
7.

Materiales

Disco con eje.
2 metros de hilo de cáñamo.
Cinta métrica.
Cronometro.
Soporte de masa de 10 g.
2 masas de 10 g cada una.
Vernier.

2

8. Trípode en forma de V (Base del sistema).
9. 1 varilla de un metro de largo.
10. 1 mordaza universal.

IV.
IV-A.

R ESULTADOS

Análisis de la Rotación Del Disco

IV-A1. Modelo matemático propuesto(polinomial): Nota:
Véase las tablas 1 y 2
θ = (−2,983995 ∗ 10−1 ± 3,806189)+

III-B.

Magnitudes fisicas a medir

1. La posición angular del disco (θ), en radianes respecto a
un punto de referencia aleatorio.
2. Tiempo que tarda el disco en dar una vuelta, dos vueltas,
hasta siete vueltas.
3. El radio R del disco que enrolla la pita de cáñamo.
4. Altura “h” arbitraria.
5. Tiempo que...