Nombres:
Andres salinas salinas
codigo: 20102167057 20102167057
Jeison Garcia Garcia
codigo: 20102160756 20102160756
Lina Garcia Garcia
codigo : 20102160755 20102160755
Jenny gonzalez gonzalez
codigo: 20101167028 20101167028
Jose luiz Aguirre
codigo: 20102167050 20102167050
Abstract: On elaborating the physics laboratory practice, we used an instrument named Aro of Muller with which it is possible to observe the uniform circular motion and for to apply concepts the rotation, displacement, velocity, acceleration, force, moments of inertia, conservation of energy among others. Besides we can calculate the linear displacement, displacement, angular displacement, displacement, the length, frequency, frequency, or tangential linear velocity and angular velocity. Finally on the practice, we studied based on the time it takes a certain laps of Aro of Muller varying the weight that this holds. Within this process we took into account the number of turns, the amount of weight to resist the hoop and the distance of the figure at center the Aro in order to calculate the period, frequency, angular velocity, tangential velocity and centripetal acceleration. Integrantes:
Luisa Daniela Alexandra Neira Moreno Código: 20092167014 Paola Romero Código: 201022167020 Camila Andrea Sarmiento Betancourt Código: 20101167043 Jenny Tatiana Gonzalez Código:
Introducción:
M arco teó teór ico
Para comprender la naturaleza de un movimiento circular uniforme y el desarrollo de teorías basadas en experimentos experimentos y para desarrollar y aplicar las leyes de física es necesario saber determinadas definiciones como desplazamiento lineal, desplazamiento angular, periodo, frecuencia, velocidad tangencial y velocidad angular entre otras, por eso en el desarrollo de esta practica pretenderemos aclarar estos conceptos fundamentales.
Teniendo en cuenta que estamos estudiando movimientos circulares uniformes es necesario saber el lenguaje con el que podemos comprender con plenitud este fenómeno físico. Así por ejemplo es crucial conocer los siguientes conceptos:
Para el buen desarrollo de este informe hacemos un experimento por medio del Aro de Muller el cual aprovechamos para observar un movimiento circular uniforme.
Desplazamiento Desplazamiento lineal , es el arco de circunferencia que describe el móvil con movimiento circular. Desplazamiento Desplazamiento angular , es el ángulo central que barre el radio radio de la trayectoria trayectoria circular. circular. Periodo, Periodo, es el tiempo que tarda un móvil con movimiento circular, en dar una vuelta completa.
Frecuencia Frecuencia,, es el número de vueltas por unidad de tiempo. También se le conoce como la inversa del periodo. Velocidad lineal o tangencial , es una magnitud vectorial y su dirección es tangente a la trayectoria. Velocidad angular , es una magnitud vectorial y su dirección es perpendicular al plano que contiene a la trayectoria.
velocidad angular es la variación del desplazamiento angular por unidad de tiempo. Partiendo de estos conceptos se estudian las condiciones del movimiento circular uniforme, en cuanto a su trayectoria y espacio recorrido, velocidad y aceleración, según el modelo físico cinemática .
A su vez, es importante señalar que en el movimiento circular uniforme
La velocidad angular permanece constante. La magnitud de la velocidad tangencial permanececonstan permanececonstante. te. La velocidad tangencial varia; ya que en cada puntotiene diferente dirección y eso produce unaaceleración unaaceleración denominada denominada aceleración centrípeta. El valor de la aceleración es igual en cada punto dela trayectoria, trayectoria, aunque su dirección siempre estedirigida hacia el centro.
Vector de posición: de la partícula en función del tiempo es Г = rcos(wt)I +rsin(wt)j +rsin(wt)j Velocidad Angular: como es un movimiento uniforme a iguales incrementos de tiempo le corresponden iguales desplazamientos angulares donde ω= φ/t Velocidad Tangencial: se obtiene a partir del vector de posición mediante mediante derivación; V=ωГ Aceleración: se obtiene a partir de la
Finalmente podemos decir que el movimiento circular uniforme describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular. Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad no lo es. La velocidad que es una magnitud vectorial, es tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esto implica que la aceleración varía su dirección. El ángulo abarcado en un movimiento circular es igual al cociente entre la longitud del arco de circunferencia circunferencia recorrida y el radio. La longitud del arco y el radio de la circunferencia son magnitudes de longitud, por lo que el desplazamiento angular es una magnitud adimensional, llamada radián. Un radián es un arco de circunferencia de longitud igual al radio de la circunferencia, y la circunferencia completa tiene 2πradianes. La
vector velocidad con la derivación. α = ω2 r = v2 /r
I nstrumentos: nstrumentos:
Para la elaboración de este laboratorio tuvimos la necesidad de utilizar cierta instrumentación para hallar el tiempo que tarda el un aro en dar distintas vueltas variando el peso de la masa que este
sostiene, en nuestro caso escogimos el Aro de Müller que es un equipo imprescindible para el estudio de la mecánica clásica en lo que tiene que ver con rotación, desplazamiento, velocidad, aceleración, fuerza, momentos de inercia, conservación de la energía.Al poseer un bajo coeficiente de rozamiento, el estudio del movimiento se facilita y se minimizan factores externos de rozamiento impredecibles en el momento de experimentar. experimentar . Las masas de precisión incorporadas, incorporadas, permiten medir la relación existente entre la fuerza y el desplazamiento para el estudio de la Segunda Ley de Newton con gran aproximación. Luego en la medición directa del tiempo se tuvo en cuenta la utilización de cronometro digital con esto se determina el tiempo que demora cada vuelta según la masa incorporada en el aro y se relaciona con la rapidez de la persona en prender el cronometro cronometro este último proceso conocido como tiempo de respuesta del operador. Estos fueron los dos elementos principales principales en la práctica de laboratorio. laboratorio.
Al incorporar una masa de un peso cualquiera en el extremo de la cuerda que se sujeta del aro y prosiguiendo a soltar la pesa lentamente lentamente para que el aro gire según la tensión de la cuerda y a su vez tomando un registro por medio de un cronometro del tiempo que tarda el aro en dar 1, 2, 3, 4 y hasta 5 vueltas nosotros observamos y vamos tomando los datos correspondientes.
Procedimientos:
En un primer momento tuvimos que hacer el montaje adecuado del instrumento que escogimos para hacer nuestra práctica de laboratorio este es conocido como el Aro de Muller, con el cual podemos ver a plenitud un movimiento movimiento circular generado por el impulso que nosotros mismos imprimimos y el cual posea un rozamiento muy mínimo. NUMERO INTENTO1 INTENTO2 INTENTO3 INTENTO4 DE VUELTAS
objetivos Determinar experimentalmente experimentalmente las principales caracterís características ticas del movimiento movimiento circular uniforme. Determinar la magnitud de la velocidad lineal o tangencial en un movimiento MCU. Generalizar algunas características propias de la velocidad angular (ω) en el MCU. Comprobar la dependencia de los conceptos como velocidad lineal, velocidad angular, aceleración centrípeta y el periodo y el radio de la trayectoria trayectoria circular.
INTENTO5
PROMEDIO
PERIODO(T)
1
4,71 S
4,34 S
5,19 S
4,31S
4,68 S
4.646 S
4,646 S
2
6,87 S
6,36 S
7,99 S
7,36 S
10,36 S
7.788 S
3,894 S
3
7,13 S
8,44 S
10,19 S
12,45 S
15,21 S
10,684 S
3,561 S
4
7,84 S
10,87 S
12,09 S
14,05 S
16,32 S
12,234 S
3,058 S
5
9,06 S
12,28 S
13,75 S
15,77 S
17,65 S
13,702 S
2,7404 S
Radio del del aro de M ul ler= 0,1 m
Tabla 2
NUMERO DE VUELTAS
1
2
3
4
5
VUELTAS
FRECUENCIA ( f )
0,2152 HZ
0.2568 HZ
0,2808 HZ
0,3241 HZ
0,3649 HZ
VUELTAS /S
VELOCIDAD ANGULAR ( W)
1.3523
1.613522
1.764318
2.036380
2.292734
Rad/S
VELOCIDAD TANGENCIAL( v )
0.13523
0.161352
0.176431
0.203638
0.229273
M/S
ACELERACION CENTRIPETA(Ac)
0.18287
0.26034
0.31127
0.41468
0.52566
M/S2
Velocidad angular
Velocidad tanf tanf encial
A cel celeraci eraci ón cent cent r ípeta
variamos la pesa que colocamos en el cordel variarían los datos de tiempo ya que cuando la pesa tiene una masa mas grande el aro tarde mas tiempo en hacer una vuelta es decir el aro va reduce su velocidad, inclusive cuando la pesa es de gran tamaño el aro no puede moverse.
Conclusiones:
Aprendimos a analizar un movimiento uniforme acelerado a partir de la medición del tiempo y de la utilización del Aro de Muller. Reconocimos las distintas propiedades de un movimiento circular como lo son la velocidad lineal. Analizamos por medio de los registros en el laboratorio las medidas del tiempo para finalmente realizar este laboratorio calculando la frecuencia, la velocidad angular, velocidad tangencial y aceleración centrípeta.
Bibliografía:
Camacho, Jairo. Milenio Enciclopedia Temática del estudiante. Educar Cultura y Recreativa S.A. Bogotá, Colombia. 2003. 519 pág.
