fuerza centripeta

Fuerza centrípeta
1. 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.
2. MARCO TEÓRICO
La fuerza centrípeta es una fuerza dirigida hacia el centro.  Hace que el cuerpo siga una trayectoria circular.  Cuando un objeto se mueve a través de una curva, este se acelera ya que la velocidadcambia continuamente su dirección.   

El término centrípeta proviene del latín “centrum", que significa centro y "petere", que significa dirigirse hacia.  En otras palabras significa dirigirse hacia el centro.  Esta fuerza puede ser obtenida a partir de las leyes de Newton. La fuerza centrípeta siempre actúa en forma perpendicular a la dirección del movimiento del cuerpo sobre el cual seaplica.
La fuerza centrípeta está dada por:
(1)
Donde “v” es la velocidad tangencial, y “” es la velocidad angular (v= r). Si el movimiento del objeto es circular uniforme, efectuará una revolución completa durante un intervalo de tiempo igual al periodo “T”, y la velocidad “v” será:
(2)
Y la fuerza centrípeta estará dada por:
(3)



3. PROCEDIMIENTO
Los materiales utilizados fueron:Interfaz workshop Una computadora cable de interfaz


FIGURA 1. MATERIALES UTILIZADOS
En la figura 1 se observa la computadora y la interfaz workshop las cual se conectó a la plataforma de rotación.


FIGURA 2. PLATAFORMA DE ROTACIÓN
En la figura 2 se observa el esquema de la plataforma de rotación la cual se utilizó en el experimento.


La plataforma de rotación estuvo sujetada porunas maderas a la mesa para que no se mueva durante el experimento. La plataforma esa de rotación se conectó a la interfaz workshop
Parte I
Se colocó una masa colgante y se nivelo una marca ubicada en el poste central con el circulo metálico ubicado en el mismo poste, se procedió a quitar la masa y polea, después se hizo girar el sistema hasta que la marca estuvo ubicada en el mismo lugar queantes de quitar la masa colgante.
En dicho momento se inició la interfaz workshop para que adquiera los periodos de tiempo del sistema de rotación.
Para cada medición de datos se modificó el radio del sistema de rotación.
Parte 2
Se utilizaron los mismos materiales y el mismo procedimiento que en la parte I, con la diferencia que el radio fue constante. Además en cada medición de datos semodificó el peso de la masa constante.
4. PARTE I Radio variable (masa y fuerza constantes)
4.1 DATOS
Masa del objeto m= 100 gr
Masa colgante de la polea M= 63.9 gr
Gravedad g=978cm/s2
N=F= Mg (4)
F=62494.2 dinas
Aceleración centrípeta (ac) = F/4 π m (5)
ac= 15.83 cm/s2





TABLA 4.1 RECOPILACIÓN DE DATOS

Radio (cm)
Media (s)
Desviación estándar
9.500
0.856
± 0.00510.800
0.890
± 0.007
11.800
0.900
± 0.004
12.600
0.935
± 0.003
13.400
0.962
± 0.005

En la tabla 4.1 puede verse 3 columnas. La primera columna muestra el radio del sistema de rotación, la segunda columna muestra la media del tiempo recolectado gracias a la interfaz workshop La tercera columna muestra la desviación estándar de cada una de las mediciones.
4.2 ANÁLISIS DE LOSRESULTADOS
TABLA 4.2 ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS
T (s)
r (cm)
0.856
9.500
0.890
10.800
0.900
11.800
0.935
12.600
0.962
13.400

En la tabla 4.2 puede verse 2 columnas. La primera columna muestra la media del tiempo recolectado gracias a la interfaz workshop, la segunda columna muestra el radio del sistema de rotación.

4.3 ANALOGÍA MATEMÁTICA
Analogía de tipo potencial
2 (6)Ecuación del radio en función del cuadrado del periodo

(7) Ecuación matemática de tipo potencial



4.4 RESULTADOS DE LA REGRESIÓN
A= 15.3
B= 2.9203
r= 0.977
Los resultados fueron obtenidos mediante el programa “EXCEL” realizando una regresión de tipo potencial utilizando los valores de la tabla 4.2.
4.5 INTERPRETACIÓN FÍSICA DE LOS RESULTADOS
La constante A determina la aceleración...