laboratorio MCUA
Páginas: 8 (1969 palabras)
Publicado: 19 de febrero de 2015
MOVIMIENTO CIRCULAR: UNIFORME Y UNIFORMEMENTE ACELERADO
Saín Bermúdez, Libardo Madariaga, Luis Pájaro
Departamento de Física y Electrónica
Universidad de Córdoba, Montería
Resumen
Con la realización de este laboratorio se pretende estudiar el movimiento circular uniforme, para comprobar la teoría relacionada con dicho movimiento. Este movimiento se presenta en la naturaleza y por susmúltiples aplicaciones es de gran importancia sus estudios, ya que a través de él se puede explicar el movimiento de los satélites alrededor de la tierra, el movimiento de las ruedas de un auto cuando inicia su movimiento etc. Para simular este movimiento, se hace uso de un montaje experimental adecuado y se tomaran los datos necesarios para su posterior análisis.
1. TEORÍA RELACIONADA
SISTEMASDE CORDENADAS POLARES
El sistema de coordenadas polares es un sistema de coordenadas que define la posición de un punto en función de los ángulos directores y de la distancia al origen de referencia.
Figura 1. Grafico de la posición en un sistema de coordenadas polares.
En la figura 1, se representa un sistema de coordenadas polares en el plano, el centro de referencia, punto O y lalínea OL sobre la que se miden los ángulos, en las referencias a los puntos indicando la distancia al centro de coordenadas y el ángulo sobre el eje OL.
1. El punto (3, 60º), indica que está a una distancia de 3 unidades de O, medidas con un ángulo de 60º sobre OL.
2. El punto (4, 210º) está a una distancia de 4 unidades de O y un ángulo de 210º sobre OL.
POSICION ANGULAR, θ
Figura 2. Posiciónangular de una partícula.
En el instante t el móvil se encuentra en el punto P. Su posición angular viene dada por el ángulo θ, que hace el punto P, el centro de la circunferencia C y el origen de ángulos O.
El ángulo θ, es el cociente entre la longitud del arco s y el radio de la circunferencia r, θ =s/r. La posición angular es el cociente entre dos longitudes y por tanto, no tienedimensiones.
VELOCIDAD ANGULAR, ω
Figura 3. Variación de la poción del ángulo con respecto al tiempo.
En el instante t' el móvil se encontrará en la posición P' dada por el ángulo θ'. El móvil se habrá desplazado Δθ = θ' - θ en el intervalo de tiempo Δt = t'- t comprendido entre t y t'. Se denomina velocidad angular media al cociente entre el desplazamiento angular y el tiempo.
Como ya se explicóen el movimiento rectilíneo, la velocidad angular en un instante se obtiene calculando la velocidad angular media en un intervalo de tiempo que tiende a cero.
ACELERACION ANGULAR, α
Figura 4. Variación de de la velocidad angular de una partícula con movimiento circular respecto al tiempo.
Si en el instante t la velocidad angular del móvil es ω y en el instante t' la velocidad angulardel móvil es ω'. La velocidad angular del móvil ha cambiado Δω = ω' - ω en el intervalo de tiempo Δt = t'- t comprendido entre t y t'.
Se denomina aceleración angular media al cociente entre el cambio de velocidad angular y el intervalo de tiempo que tarda en efectuar dicho cambio.
La aceleración angular en un instante, se obtiene calculando la aceleración angular media en un intervalo detiempo que tiende a cero.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
El movimiento circular uniforme es aquel movimiento circular en el que una particula se desplaza alrededor de un punto central, siguiendo la trayectoria de una circunferencia, de tal modo que en tiempos iguales recorra espacios iguales. No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo,dirección y sentido: el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente cambiando, siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto implica la presencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Si conocemos un registro de la velocidad angular del móvil podemos...
Saín Bermúdez, Libardo Madariaga, Luis Pájaro
Departamento de Física y Electrónica
Universidad de Córdoba, Montería
Resumen
Con la realización de este laboratorio se pretende estudiar el movimiento circular uniforme, para comprobar la teoría relacionada con dicho movimiento. Este movimiento se presenta en la naturaleza y por susmúltiples aplicaciones es de gran importancia sus estudios, ya que a través de él se puede explicar el movimiento de los satélites alrededor de la tierra, el movimiento de las ruedas de un auto cuando inicia su movimiento etc. Para simular este movimiento, se hace uso de un montaje experimental adecuado y se tomaran los datos necesarios para su posterior análisis.
1. TEORÍA RELACIONADA
SISTEMASDE CORDENADAS POLARES
El sistema de coordenadas polares es un sistema de coordenadas que define la posición de un punto en función de los ángulos directores y de la distancia al origen de referencia.
Figura 1. Grafico de la posición en un sistema de coordenadas polares.
En la figura 1, se representa un sistema de coordenadas polares en el plano, el centro de referencia, punto O y lalínea OL sobre la que se miden los ángulos, en las referencias a los puntos indicando la distancia al centro de coordenadas y el ángulo sobre el eje OL.
1. El punto (3, 60º), indica que está a una distancia de 3 unidades de O, medidas con un ángulo de 60º sobre OL.
2. El punto (4, 210º) está a una distancia de 4 unidades de O y un ángulo de 210º sobre OL.
POSICION ANGULAR, θ
Figura 2. Posiciónangular de una partícula.
En el instante t el móvil se encuentra en el punto P. Su posición angular viene dada por el ángulo θ, que hace el punto P, el centro de la circunferencia C y el origen de ángulos O.
El ángulo θ, es el cociente entre la longitud del arco s y el radio de la circunferencia r, θ =s/r. La posición angular es el cociente entre dos longitudes y por tanto, no tienedimensiones.
VELOCIDAD ANGULAR, ω
Figura 3. Variación de la poción del ángulo con respecto al tiempo.
En el instante t' el móvil se encontrará en la posición P' dada por el ángulo θ'. El móvil se habrá desplazado Δθ = θ' - θ en el intervalo de tiempo Δt = t'- t comprendido entre t y t'. Se denomina velocidad angular media al cociente entre el desplazamiento angular y el tiempo.
Como ya se explicóen el movimiento rectilíneo, la velocidad angular en un instante se obtiene calculando la velocidad angular media en un intervalo de tiempo que tiende a cero.
ACELERACION ANGULAR, α
Figura 4. Variación de de la velocidad angular de una partícula con movimiento circular respecto al tiempo.
Si en el instante t la velocidad angular del móvil es ω y en el instante t' la velocidad angulardel móvil es ω'. La velocidad angular del móvil ha cambiado Δω = ω' - ω en el intervalo de tiempo Δt = t'- t comprendido entre t y t'.
Se denomina aceleración angular media al cociente entre el cambio de velocidad angular y el intervalo de tiempo que tarda en efectuar dicho cambio.
La aceleración angular en un instante, se obtiene calculando la aceleración angular media en un intervalo detiempo que tiende a cero.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
El movimiento circular uniforme es aquel movimiento circular en el que una particula se desplaza alrededor de un punto central, siguiendo la trayectoria de una circunferencia, de tal modo que en tiempos iguales recorra espacios iguales. No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo,dirección y sentido: el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente cambiando, siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto implica la presencia de una aceleración que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.
Si conocemos un registro de la velocidad angular del móvil podemos...
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