Fuerza Centrípeta
Páginas: 8 (2000 palabras)
Publicado: 15 de abril de 2012
Universidad de Costa Rica
Escuela de Física
Laboratorio de Física General I
Asistente: Melania Campos
Grupo 07, I Ciclo, 2010
Reporte especial #1: Fuerza Centrípeta
Jose Andrés Solano Bolaños
Carne: A96001
Resumen:
En este laboratorio se estudia un de las distintas aplicaciones que tienen las Leyes de Newton, en este caso en movimientos circulares. En la primera parte delexperimento, se debió demostrar que la fuerza centrípeta varía linealmente con la masa, la velocidad angula y el radio siempre y cuando se mantuvieran constantes. Seguidamente se mostro la dependencia de la fuerza centrípeta de la velocidad angular y para esto se tuve que mantener constante la masa del carrito y el radio de la órbita que describe. Finalmente se expuso la dependencia de la fuerza centrípetadel radio por medio de mantener constante tanto el período de revolución como la masa del carrito con su masa adicional.
Introducción:
Se llama fuerza centrípeta a la fuerza que atrae a un objeto hacia el centro de una trayectoria circular mientras que el objeto sigue dicha trayectoria a una rapidez constante, siendo dicha rapidez la magnitud de la velocidad en todos los puntos de latrayectoria. Esta misma fuerza actúa hacia el centro de la trayectoria circular y genera un cambio en la trayectoria, de no ser así, se movería a lo largo de un camino en línea recta tangente al círculo. Una fuerza es radial o centrípeta cuando la fuerza neta o suma de fuerzas que actúa sobre un cuerpo es de forma radial. Es decir, cuando:(1)
Donde la magnitud de la aceleración está dada por:
(2)
Siendo la velocidad angular y el radio de la órbita que describe la partícula de masa .
La fuerza centrípeta puede serderivada de las leyes de Newton. Esta siempre actúa en forma perpendicular al movimiento del cuerpo sobre el cual se está aplicando. En movimiento rotacional, el vector velocidad está continuamente cambiando, ya que este tiene magnitud y dirección, aun cuando la rapidez sea constante. Al estar un objeto en movimiento sobre un arco, implica que existe un cambio en la dirección de la velocidad, por lotanto existe una aceleración, la magnitud de este cambio de velocidad es conocida como aceleración centrípeta. Como esta existe en dirección al centro del círculo, se puede deducir que la aceleración se obtiene de la formula: Donde la velocidad angular está dada por:(3)
Finalmente de la segunda ley de newton podemos conseguir la ecuación dada anteriormente.
El modelo de la Figura 1 semeja al utilizado en el laboratorio que consiste en una plataforma rotacional con su respectivo regulador de velocidad, sobre la cual se encuentra un carro de con cierta masa atado de una cuerda que pasa por una polea hasta un dinamómetro. Además se encuentra unafotocelda y un contador que medirán el periodo de las rotaciones.
Figura 1. Equipo
El objetivo de esta práctica es estudiar la dependencia de la fuerza centrípeta con el radio, la velocidad angular y la masa del cuerpo en rotación, mediante la repetición de un mismo procedimiento pero alternando las constantes. Finalmente comprender el significado de una fuerza centrípeta.
Procedimientos:Se siguió el procedimiento descrito en la práctica Gráficas I de la “Guía de laboratorio de física general I” de Loria L.
Resultados:
Tabla 1. Modificación de la Masa
Fuerza (N) | Radio (m) | Masa (kg) | Período (s) | Velocidad Angular | Rω^2 | K |
0.16 | 0.2156 | 0.0542 | 0.464 | 13.52 | 39.4096102 | 2.95202952 |
0.3 | 0.2156 | 0.1042 | 0.464 | 13.52 | 39.4096102 | 2.87907869 |...
Escuela de Física
Laboratorio de Física General I
Asistente: Melania Campos
Grupo 07, I Ciclo, 2010
Reporte especial #1: Fuerza Centrípeta
Jose Andrés Solano Bolaños
Carne: A96001
Resumen:
En este laboratorio se estudia un de las distintas aplicaciones que tienen las Leyes de Newton, en este caso en movimientos circulares. En la primera parte delexperimento, se debió demostrar que la fuerza centrípeta varía linealmente con la masa, la velocidad angula y el radio siempre y cuando se mantuvieran constantes. Seguidamente se mostro la dependencia de la fuerza centrípeta de la velocidad angular y para esto se tuve que mantener constante la masa del carrito y el radio de la órbita que describe. Finalmente se expuso la dependencia de la fuerza centrípetadel radio por medio de mantener constante tanto el período de revolución como la masa del carrito con su masa adicional.
Introducción:
Se llama fuerza centrípeta a la fuerza que atrae a un objeto hacia el centro de una trayectoria circular mientras que el objeto sigue dicha trayectoria a una rapidez constante, siendo dicha rapidez la magnitud de la velocidad en todos los puntos de latrayectoria. Esta misma fuerza actúa hacia el centro de la trayectoria circular y genera un cambio en la trayectoria, de no ser así, se movería a lo largo de un camino en línea recta tangente al círculo. Una fuerza es radial o centrípeta cuando la fuerza neta o suma de fuerzas que actúa sobre un cuerpo es de forma radial. Es decir, cuando:(1)
Donde la magnitud de la aceleración está dada por:
(2)
Siendo la velocidad angular y el radio de la órbita que describe la partícula de masa .
La fuerza centrípeta puede serderivada de las leyes de Newton. Esta siempre actúa en forma perpendicular al movimiento del cuerpo sobre el cual se está aplicando. En movimiento rotacional, el vector velocidad está continuamente cambiando, ya que este tiene magnitud y dirección, aun cuando la rapidez sea constante. Al estar un objeto en movimiento sobre un arco, implica que existe un cambio en la dirección de la velocidad, por lotanto existe una aceleración, la magnitud de este cambio de velocidad es conocida como aceleración centrípeta. Como esta existe en dirección al centro del círculo, se puede deducir que la aceleración se obtiene de la formula: Donde la velocidad angular está dada por:(3)
Finalmente de la segunda ley de newton podemos conseguir la ecuación dada anteriormente.
El modelo de la Figura 1 semeja al utilizado en el laboratorio que consiste en una plataforma rotacional con su respectivo regulador de velocidad, sobre la cual se encuentra un carro de con cierta masa atado de una cuerda que pasa por una polea hasta un dinamómetro. Además se encuentra unafotocelda y un contador que medirán el periodo de las rotaciones.
Figura 1. Equipo
El objetivo de esta práctica es estudiar la dependencia de la fuerza centrípeta con el radio, la velocidad angular y la masa del cuerpo en rotación, mediante la repetición de un mismo procedimiento pero alternando las constantes. Finalmente comprender el significado de una fuerza centrípeta.
Procedimientos:Se siguió el procedimiento descrito en la práctica Gráficas I de la “Guía de laboratorio de física general I” de Loria L.
Resultados:
Tabla 1. Modificación de la Masa
Fuerza (N) | Radio (m) | Masa (kg) | Período (s) | Velocidad Angular | Rω^2 | K |
0.16 | 0.2156 | 0.0542 | 0.464 | 13.52 | 39.4096102 | 2.95202952 |
0.3 | 0.2156 | 0.1042 | 0.464 | 13.52 | 39.4096102 | 2.87907869 |...
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