Movimientos Circunferencial

Trabajo de investigación científica
“Cinemática Circunferencial”

* Camila Vera
* Lucas Martínez
* Sebastián Southerland
III° electivo Matemático

Resumen General:
Al observar como gira una rueda de distintas cosas (ej. Un auto), se pueda apreciar que el giro de las ruedas se va incrementado a medida que la rapidez lineal aumenta de este mismo movimiento. A través deesta observación podemos ver si existe relación entre estas variables y si es posible de que existan otras variables. Para comprobar esto nos guiaremos por un experimento que se puedo observar en el texto de física, del cual hemos planteado una hipótesis ¿Como se relaciona la rapidez angular de la rueda de una bicicleta con la rapidez lineal que esta pueda alcanzar?
Introducción:
Para llevar acabo esta experimentación, tenemos que saber que la rapidez angular la calcularemos como (2 Phi por el n° de giros), dividiendo en el tiempo calculado; y la rapidez lineal como: la longitud obtenida de la pitilla dividida en el tiempo obtenido. Los datos de experiencia los anotaremos en una tabla.
De acuerdo a los datos y los resultados que esperamos obtener, nosotros hemos planteado unahipótesis de que a mayor fuerza aplicada, mayor será la rapidez, y por lo tanto también la rapidez angular.
Materiales e Instrumentos:
* Un disco de madera de 10 cm de radio y 2 cm de espesor.
* Una base rectangular de madera de 10 x 20 cm.
* Dos listones de 15 cm de largo.
* Seis metros de hilo o pitilla.
* Un clavo de 4 pulgadas.
* Martillo.
* Un marcador de color.
*Cinta métrica.
* Cronometro.
* Una tachuela y clavos.

Procedimiento:
* Formamos una estructura usando la base de madera y los listones.
* A la circunferencia lo perforamos con un clavo en el centro para formar un eje, luego lo colocamos sobre la base de la misma manera como se observa en la imagen de abajo.
* Al tener la estructura ya hecha nos dividimos los roles paracalcular la velocidad angular y lineal de la circunferencia. Uno de los integrantes se encargó de tirar de hilo, otra persona se dedicó a tomar el tiempo con ayuda de un cronómetro mientras una tercera persona registra los datos en una tabla.
* Comenzamos a tirar del hilo a velocidad constante. Simultáneamente activamos el cronómetro, contamos 2 giros y detuvimos el cronómetro al igual que elmovimiento de la circunferencia.
* Comenzamos a tirar del hilo a velocidad constante. Simultáneamente activamos el cronómetro, contamos 3 giros y detuvimos el cronómetro al igual que el movimiento de la circunferencia.
* Comenzamos a tirar del hilo a velocidad constante. Simultáneamente activamos el cronómetro, y empezamos a contar 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 giros, repitiendo el procedimientoanterior.



Resultados:
Luego de realizar el procedimiento con distinta cantidad de vueltas (2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Y 10), obtuvimos los siguientes resultados, los cuales fueron ordenados en la siguiente tabla:
N° de giros | Tiempo (seg.) | Longitud | Rapidez angular | Rapidez lineal |
2 | 2.29 | 69 | 5.48 | 30.13 |
3 | 3.10 | 102 | 6.07 | 32.90 |
4 | 3.78 | 137 | 6.64 | 36.24 |
5 |5.59 | 172 | 5.61 | 30.76 |
6 | 5.26 | 205 | 7.16 | 38.97 |
7 | 7.02 | 240 | 6.26 | 34.18 |
8 | 8.82 | 273 | 5.69 | 30.95 |
9 | 9.04 | 306 | 6.25 | 33.84 |
10 | 10.75 | 353 | 5.84 | 32.83 |

Sección de Discusión:
A partir de esto podemos establecer una relación entre la velocidad (v) y la rapidez angular (w) ya que sabemos que la rapidez media de un cuerpo en movimiento está dadapor la relación entre la distancia recorrida (delta s) y el tiempo empleado (delta t), como se muestra en la expresión:
v = delta s
Delta t

La rapidez media coincide con la rapidez lineal en el caso de un movimiento circunferencial si el movimiento es uniforme. En un movimiento circunferencial la distancia recorrida (delta s) puede ser calculada con la expresión:
Delta s = r x delta del...