l4 fuerza centripeta

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
Escuela de Física
Laboratorio de Física I
L4. FUERZA CENTRÍPETA
INTRODUCCIÓN: La fuerza centrípeta es la fuerza que tira de un objeto hacia el centro de un camino circular mientras que el objeto sigue ese
camino circular. Un objeto sólo puede tener una trayectoria circular si se le aplica una fuerza centrípeta. En el caso de un satélite en órbita, lafuerza
centrípeta es su peso y actúa hacia el objeto alrededor del cual orbite. En el caso de un objeto atado a una cuerda, la fuerza centrípeta es la tensión de la
cuerda y actúa hacia el objeto al cual esté anclada. En el caso de un objeto giratorio, los esfuerzos internos proporcionan la fuerza centrípeta que
mantiene al objeto unido.
OBJETIVOS
• Estudiar sobre un objeto que rota en unatrayectoria circular el efecto de variar la masa del objeto, el radio de curvatura y la fuerza
centrípeta.
EQUIPO
• Accesorio de fuerza centrípeta, plataforma rotante, juego de soporte y pesas.
• Balanza y Cronómetro
• 1 Hoja de papel milimetrado, una de papel logarítmico y tubo de hilo fuerte (Los debe traer cada sub-grupo).
MARCO TEÓRICO
Cuando un objeto de masa m se mueve describiendo uncírculo horizontal de radio r la fuerza centrípeta que actúa sobre la masa es

donde v es la velocidad tangencial y ω es la velocidad angular (v = ωr). Para medir la velocidad se mide el periodo de rotación, así

y la fuerza centrípeta esta dada por

Figura1: Aparato de Fuerza Centrípeta

TEMAS DE CONSULTA
Encuentre el valor de la tensión de la cuerda para el diagrama mostrado en la figura 1.Si se quitara el peso en el esquema de la figura el cual está a una distancia r. ¿cual debería ser el valor de la velocidad angular para
que el objeto retorne a su posición original?
BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA
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ALONSO M., FINN E. Física. Volumen I. Ed. Fondo Educativo Interamericano.
RESNICK R., HALLIDAY D., Física, Parte I Compañía Editorial Continental S.A.
TIPLER P.Física, editorial Reverté S.A.
SEARS, ZEMANSKY. Física. Ed Aguilar.
TIPPENS, PAUL E. Física conceptos y aplicaciones, editorial McGraw-Hill
SERWAY, RAYMOND A. Física. Editorial McGraw-Hill
FRANCO GARCÍA A., Física con ordenador Curso Interactivo de Física en Internet:
http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/cinematica/circular/circular.htm,http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/circular1/circular1.htm.

PROCEDIMIENTO
PARTE A: La fuerza centrípeta y la masa del objeto colgante se mantendrán constantes durante ésta parte del experimento.
1. Nivele la base A y la plataforma rotante.
2. Mida la masa del objeto colgante (masa de bronce) y regístrela en la tabla 1. Cuelgue este objeto desde el poste lateral y conéctelo con
la cuerda al resorte. La cuerda debe pasar bajo la polea del postecentral.
3. Sujete la polea de pinza al extremo de la plataforma rotante. Ate una cuerda al objeto colgante y a su otro extremo suspenda una masa
(50 a 150 g) sobre la polea de pinza. Registre esa masa en la tabla 1. Así se establece la fuerza centrípeta.
4. Seleccione un radio, alineando la ranura del poste lateral con cualquier posición deseada sobre la cinta de medida. Mientras presionahacia abajo el poste lateral para garantizar que está en forma vertical, apriete moderadamente su tornillo para afianzar su posición.
Registre ese radio en la tabla.
5. El objeto sobre el soporte lateral debe colgar verticalmente; para lograr esto alinee la cuerda del objeto colgante con la ranura del poste
lateral.
6. Alinee el soporte indicador en el poste central con el indicador de colornaranja.
7. Retire la masa suspendida sobre la polea y retire también la polea.
8. Rote el aparato, aumentando la velocidad hasta que el indicador naranja este centrado en la plataforma hueca del poste central. Esto
indica que el resorte esta soportando una vez más el objeto colgante y este se ubicará sobre el radio deseado.

9. Manteniendo esa velocidad, use el cronómetro para medir 3 veces...