Laboratorio fuerza centripeta

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER


ESCUELA DE FÍSICA



OBJETIVOS ALCANZADOS


✓ Estudiamos la dependencia que tiene la Fuerza Centrípeta de un movimiento circular, del radio, de la masa del objeto que rota


RESUMEN


Un objeto sólo puede tener una trayectoria circular si sobre él se aplica una fuerza centrípeta. No obstante, el tiempo de rotación varía de acuerdo alradio, a la masa y a la fuerza que determina el movimiento. Es así como en esta práctica variamos los radios y las masas en distintos momentos y así determinar su dependencia durante un período de rotación medido.

• MARCO TEÓRICO


Cuando un objeto se mueve sobre una trayectoria circular es bien sabido que recorre una distancia tal que en un intervalo de tiempo es posible determinar qué tanrápido varía su posición y qué influye en la descripción del recorrido.

Conceptos asociados

Velocidad Angular: Es la magnitud medida por el cociente entre el ángulo descrito por el radio vector, y el tiempo empleado en describirlo.














Velocidad Lineal: Determinada por [pic] siendo r el radio de curvatura ó [pic]
Aceleración Centrípeta o radialLa aceleración es el cambio constante que experimenta la velocidad por unidad de tiempo. En el movimiento circular, siendo la velocidad constante, su valor numérico no varía pero sí su dirección. Es así como, aún siendo uniforme el movimiento, él puede experimentar una aceleración por el cambio del vector velocidad en la dirección siendo la velocidad tangente a la trayectoria y perpendicularal radio r que describe. A esta aceleración se llama Centrípeta y como apunta en la dirección del radio r hacia el centro de la circunferencia también se denomina aceleración Radial








FUERZA CENTRIPETA


Según la segunda ley de Newton, si hay una aceleración ha de existirá una fuerza en la dirección de ésta aceleración. Es así como si el objeto describe una trayectoriacircular tiene una fuerza tal que lo mueve en esta dirección da medida de laboratorio esta sujeta a incertidumbre o error asociado con ella.
SIENDO F = ma ( a en un movimiento circular es Aceleración Centrípeta)

F = ma = m [pic]


Donde m es la masa del objeto; v es la velocidad, r el radio de curvatura, w = v/r es Velocidad Angular. El signo (-) significa que va alcentro del vector.
Centrípeta significa “Dirigida al centro”



• PROCEDIMIENTO

PARTE A: La fuerza Centrípeta y la masa del objeto colgante se mantienen constantes

1. Se niveló la base A y la plataforma rotante,
2. Se midió la masa del objeto colgante y se registro. Al colgarlo desde el poste lateral se conectó, con el hilo, al resorte.
3. Se sujetó la polea de pinza aun extremo de la plataforma y sobre ella se suspendió un hilo, desde un extremo del objeto colgante, con un amasa de 50.3 gramos.
4. Seleccionamos un radio alineado al poste lateral.
5. Se alineó el soporte indicador con el indicador naranja
6. Luego retiramos la masa suspendida
7. Rotamos el aparato aumentando gradualmente la velocidad de rotación hasta que el indicador naranjaestuviese centrado en la plataforma hueca del poste central.
8. Se tomó 3 veces el tiempo durante 5 revoluciones seguidas.
9. Escogimos cuatro (4) radios más y repetimos el procedimiento.

PARTE B: El radio de Rotación y la masa del objeto colgante se mantienen constantes

1. Para variar la Fuerza Centrípeta sujetamos la polea y se suspendieron diferentes masas sobre ella.
2. Serepitieron los pasos de la Parte A con radio r constante, 5 veces.
3. Calculamos las fuerzas Centrípetas y el inverso del cuadrado del período para cada instante.

I


• CALCULOS Y ANALISIS

o PARTE A

1 - Instrumento de medición: plataforma rotante Precisión:
- Instrumento de medida de masa: Balanza de laboratorio Precisión: 0.01 gr
- Medidor de...