Movimiento Circular Uniforme

Universidad Tecnológica de Panamá
Facultad de Ingeniería Industrial

Laboratorio de Física N°5
Titulo:
Movimiento Circular
Uniforme

Integrantes:
Aleyda Albarracín
4-767-537
José Andrés Aragón
20-15-1994
Bradyan Cabellos
4-769-2279
Profesor:
Aurelio Boya
Fecha de realización:
Jueves 19 de septiembre de 2012
Grupo: 2II111


OBJETIVOS

Identificar las características delmovimiento circular uniforme
Comprobar experimentalmente la dependencia de la fuerza centrípeta con la frecuencia de revolución y el radio en un cuerpo que se mueve siguiendo una trayectoria circular
Determinar la velocidad lineal en el movimiento circular
















MARCO TEÓRICO
Cuando una partícula se mueve en una circunferencia con rapidez constante, presenta unmovimiento circular uniforme. La figura N°1 muestra una partícula que se mueve con una rapidez constante v en una trayectoria circular de radio r centrada en O. La partícula se mueve de P1 a P2 en un intervalo de tiempo Δt. El cambio ΔV se muestra en la figura N° 1-b. Los ángulos rotulados Δφ en la figura N°1-a y N°1-b son iguales porque es perpendicular a la línea pP1 y V2 es perpendicular a OP2. Yaque los triángulos son semejantes, los cocientes de los lados correspondientes son iguales por lo tanto

(|∆V|)/V_1 =∆s/r
de donde se desprende que:
a_(rad=) V^2/r

la a_rad está dirigida hacia el centro y es perpendicular a la velocidad V^→. Esta aceleración que apunta hacia el centro se le conoce como aceleración centrípeta.
Podemos expresar la magnitud de la aceleración en un movimientocircular uniforme en términos del período T (tiempo que tarda en dar una revolución). En un tiempo T la partícula recorre una distancia igual a la circunferencia 2πr así que su rapidez será:
V=2πr/T (3)
Remplazando a esta ecuación en (2) obtenemosa_(rad=) (4πr^2)/2T (4)





Figura N°1
Al movimiento circular uniforme lo describe estrictamente las leyes de Newton. La aceleración radial o centrípeta debe ser la consecuencia de la acción de una o varias fuerzas de forma que, la resultante ∑Fsea un vector dirigido siempre hacia el centro de la circunferencia. La magnitud de la aceleración es constante, así que la magnitud de la fuerza neta radial Fneta también debe serlo
F_(neta=)∑F=m V^2/r (5)

Para un movimiento circular horizontal la fuerza neta está asociada a la fuerzacentrípeta Fc. Finalmente tenemos que la fuerza centrípeta en función de las variables a estudiar en esta experiencia será:
F_c=(m4π^2)/T^2
F_c=4π^2 mf^2 r
Donde T=1/f














MATERIALES
Regla
Juegos de masas separadas (de 5 a 500 gramos)
Calibrador de Vernier
Balanza de laboratorio
Cronómetro
Equipo de Movimiento Circular

EXPLORACIÓN
Parte 1
VARIACIÓN DELA DISTANCIA MANTENIENDO LA MASA CONSTANTE.
Mida la masa de la plomada m con una balanza, (utilice contrapesos de ser necesario) sin colocar el resorte. Anótelo en la tabla n°1 (ensayo del 1 al 3).
Arme su equipo para el experimento de fuerza centrípeta, tal como ilustra en la figura No.2 En el centro de la varilla tiene una parte plana, sea R1 el radio menor al centro de la masa.

FiguraNo2



Fije el primer radio r a un valor determinado y, mida su longitud, anótelo en la tabla No 1. A esta distancia coloque la varilla indicadora.
Para fijar el radio, ajuste los tornillos de la base de la varilla indicadora. Ahora coloque el resorte la plomada en el lugar indicado.
Aplique un torque a la columna en la parte rugosa. Aumente la rotación hasta que la plomada pase...