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Práctica 8 Movimiento Circular, Guías, Proyectos, Investigaciones de Física

Informe de Laboratorio Movimiento Circular

Tipo: Guías, Proyectos, Investigaciones

2020/2021

Subido el 13/06/2021

abimael-eduardo-arturo-ruiz-trelles
abimael-eduardo-arturo-ruiz-trelles 🇵🇪

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PRÁCTICA VIRTUAL N° 8: MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME
A. OBJETIVOS
Determinar las magnitudes físicas que intervienen en el movimiento circular
uniforme de un radio R con masa fija.
B. MATERIALES Y RECURSOS
- Una computadora con conexión a internet
- La dirección electrónica del simulador
C. FUNDAMENTO TEORICO
Un objeto de masa m que se mueve en una trayectoria circular de radio r con rapidez
constante v, experimenta una aceleración dirigida hacia el centro de giro. La
aceleración proviene del cambio constante de la dirección del vector velocidad ~v
en todos los puntos de la trayectoria circular. Esta aceleración siempre está dirigida
hacia el centro de giro y se denomina aceleración centrípeta,
𝑎𝑐=𝑣2
𝑟
El vector 𝑎𝑐 siempre es perpendicular a la rapidez instantánea que un objeto de
masa m tiene en una trayectoria circular.
Figura 1: Movimiento circular con rapidez constante
La segunda ley de Newton afirma que una fuerza neta efectiva aplicada a un objeto
de masa m en reposo le produce una aceleración. Entonces como en un movimiento
circular existe una aceleración centrípeta, podemos inducir que debe existir una
fuerza neta en la misma dirección que la aceleración centrípeta.
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PRÁCTICA VIRTUAL N° 8 : MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

A. OBJETIVOS

● Determinar las magnitudes físicas que intervienen en el movimiento circular uniforme de un radio R con masa fija. B. MATERIALES Y RECURSOS

  • Una computadora con conexión a internet
  • La dirección electrónica del simulador C. FUNDAMENTO TEORICO Un objeto de masa m que se mueve en una trayectoria circular de radio r con rapidez constante v , experimenta una aceleración dirigida hacia el centro de giro. La aceleración proviene del cambio constante de la dirección del vector velocidad ~v en todos los puntos de la trayectoria circular. Esta aceleración siempre está dirigida hacia el centro de giro y se denomina aceleración centrípeta, 𝑎𝑐 =

𝑣^2

El vector 𝑎𝑐 siempre es perpendicular a la rapidez instantánea que un objeto de masa m tiene en una trayectoria circular. Figura 1: Movimiento circular con rapidez constante La segunda ley de Newton afirma que una fuerza neta efectiva aplicada a un objeto de masa m en reposo le produce una aceleración. Entonces como en un movimiento circular existe una aceleración centrípeta, podemos inducir que debe existir una fuerza neta en la misma dirección que la aceleración centrípeta.

𝑣^2

Las magnitudes físicas de la cinemática lineal se relacionan con la cinemática rotacional usando la siguiente relación: s = rθ donde s es la longitud de arco, r es el radio de giro y θ es el desplazamiento angular medido en radianes. La relación entre la velocidad lineal, v , y la velocidad angular ω está relacionado por: v = rω La velocidad angular, 𝑤𝑚, se define según el desplazamiento angular, ∆θ , en radianes, en función del cambio del tiempo, ∆t. 𝑤𝑚=

Para una revolución completa, el desplazamiento angular total es 2π, y el tiempo necesario para ese recorrido se le llama periodo T. 𝑤 1 𝑟𝑒𝑣= 2πT D. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL Esta aplicación simula el movimiento circular y demuestra cómo la posición, velocidad, aceleración y la fuerza aplicada varían en función del tiempo. El botón "Restablecer" lleva la partícula giratoria a su posición inicial. Puede iniciar, detener o continuar la simulación con el otro botón. Si elige la opción "Animación lenta", el movimiento será más lento. Puede modificar el radio, el período y la masa en los campos de entrada correspondientes. Los botones de opción: posición, velocidad, aceleración y fuerza dan la posibilidad de seleccionar una de las cuatro magnitudes físicas para su análisis.

  1. ¿Qué magnitud física representa la pendiente del grafico 1? y cuanto es el valor. Comparando con E.R.L Fc = 0,002 N + 1,997 kg La magnitud sería: kg Y el valor sería: 1, F. Comparación porcentual F.1. Compare porcentualmente el valor experimental de la masa del cuerpo en movimiento con el valor colocado en el simulador.

G. CONCLUSIONES

Considerando los objetivos, escriba detalladamente sus conclusiones.

  • Se cumplieron los objetivos, que los evidenciamos en la tabla 2 en las que medimos la velocidad angular, la aceleración centrípeta y la fuerza centrípeta, con masa constante y radio variable.
  • De la tabla 2 se puede observar que la velocidad angular es la misma, pese a que estoy variando el radio ya que no depende del radio sino del periodo, la velocidad centrípeta es creciente, esto conforme el radio va aumentando, la fuerza centrípeta también va de forma creciente siendo el doble de la aceleración porque la masa es igual a 2 kg.
  • Del gráfico obtuvimos una ecuación de regresión lineal igual a: Fc = 0,002 N + 1,997 kg
  • Deducimos que la pendiente es igual a la masa experimental con un valor de 1 .997, con un porcentaje de error del 015% H. CUESTIONARIO FINAL H.1. ¿Por qué en las carreteras las curvas cerradas tienen una inclinación llamada peralte?