Reporte Movimiento Circular Fisica1

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORMEMENTE VARIADO


Resumen—Se presento el análisis del comportamiento de la cinemática del movimiento circular uniformemente variado formado por un disco giratorio y una masa que cuelga por medio de un hilo que están conectados entre sí. Se demostró que el movimiento del disco tiene una aceleración angular constante lo que también dio a conocer una aceleración linealconstante, mediante ambas aceleraciones se predijo el radio “R” del disco.

por el tiempo. ω = ωo + αt Dada la velocidad angular ω en función del tiempo, obtenemos el desplazamiento angular en el instante t, para lo que se usa la ecuación: 1 θ = θo + ωo t + t2 2 Como; ωo = 0 y θ o = 0 1 2 αt (1) 2 La aceleración lineal de la masa es igual a la aceleración tangencial del disco, por lo cual sepuede utilizar la ecuación: θ= 1 ∆h = vo t + at2 2 Como; vo = 0 y ∆h = a= 1 2 at 2 (2)

I.

O BJETIVOS

General • Relacionar conceptos y ecuaciones del estudio de la cinemática para comprender el comportamiento de un cuerpo en rotación. Especificos • Decribir el comportamiento de la aceleración en un punto cualquiera del disco y demostrar que es constante. • Calcular el radio mediante laformulación y compararla con el radio experimental. • Proponer un modelo funcional mediante una ecuación empírica que describa el comportamiento del movimiento. II. M ARCO T EÓRICO

La cinemática es una parte de la física que estudia el movimiento prescindiendo de las fuerzas que lo producen. Es muy importante saber que el movimiento circular es un movimiento cuya trayectoria es una circunferencia. Unavez situado el origen, se puede determinar: El movimiento circular uniformemente variado de la aceleración angular (α) es constante, esta se define como el cambio que experimenta la velocidad angular por unidad de tiempo. dω α= dt La velocidad angular es la diferencia entre el ángulo final e inicial, dividida por el tiempo. Se calcula sumando la velocidad angular inicial al producto de laaceleración angular

2h t2 ∆h 2∆t ∆a = a + h t

h = Es la altura donde se dejo caer el objeto. t = Es el tiempo promedio en recorrer la altura ”h” tomada en la práctica. Entre la aceleración angular y la aceleración tangencial existe una relación que está dada por la ecuación: a = αr (3)

Donde: α = Aceleración angular. a = Aceleración tangencial. r = Radio del disco. También podemos expresar laaceleración angular con la ecuación de la gráfica velocidad angular (ω) vs posición angular (θ) utilizando la pendiente de esta.

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a = 2m m = pendiente ∆a = a ∆m m

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10. Realizar un gráfico velocidad angular (ω) vrs tiempo (t) 11. Predicción del radio del disco que enrolla el hilo con su respectiva incerteza y su comparación con la medida realizada. Diagrama Experimental

En cada uno delos procedimientos se debe establecer su incerteza. Se sabe que el tiempo es esencial, ya que utilizamos tiempos de referencia, nos basaremos en el tiempo medio y continúo su incerteza que se pueden expresar con las siguientes ecuaciones: t = Σ5 i=1 ∆t = III. Equipo 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. Un disco con su propio eje. 1 m de hilo de cáñamo. Cinta métrica. Cronómetro. 2 soportes de masa de 10gcada una. Soporte en forma de V . 1 varilla de una metro. Mordaza Universal. Vernier. Regla T. Σ5 ∗ i=1 t1 n (t1 − t)2 n−1 (5)

IV. θ 2Π 4Π 6Π 8Π 10Π 12Π t1 2.34 3.44 4.34 5.00 5.56 6.16 t2 2.28 3.41 4.32 5.03 5.53 6.12

R ESULTADOS t3 2.38 3.41 4.35 5.06 5.59 6.10 t4 2.34 3.42 4.31 5.10 5.57 6.15 ∆z 0.0042 0.0029 0.0032 0.0079 0.0003 0.0042 t5 2.41 3.47 4.31 5.01 5.56 6.14 t 2.35 3.43 4.35.04 5.56 6.13 ∆t 0.005 0.005 0.007 0.02 0.001 0.013

Tabla1, Tiempos de referencia

D ISEÑO E XPERIENTAL z 5.52 11.76 18.71 25.40 30.93 37.62

Tabla No.1 Datos tomados durante la práctica de laboratorio. Ver gráfica No.1. Anexos. Encontrando Aceleración Angular "(α) (rad/s2 )" Mediante gráficos se realizo un ajuste para encontrar un coeficiente de regresión R2 y especificando la pendiente de...