Universidad Estatal “Península De Santa Elena”

Facultad De Ciencia De La Ingeniería

Carrera De Ingeniería En Petróleo

Informe de Practica de Laboratorio de Física II

ASIGNATURA:

“Física II”

TEMA:

Movimiento Circular

INTEGRANTES :

Pozo Cochea Jhony Alberto

Mackliff Jaya Doménica Ivanova

Hurtado Ibarra Ariel José

Limones Zamora Darwin Javier

Carrera Vera Charles Darwin

CURSO :

Segundo Semestre – 2/1

DOCENTE:

Ing. Carlos Malavé Carrera

PERIODO :

Primer Semestre 2016-2017

Justificación

Este informe se realiza con la finalidad de evidenciar una práctica de laboratorio sobre movimiento

circular y lo referente a la rotación de cuerpos, tema que ha sido estudiado en el aula de clases y

por lo tanto se trasladó al laboratorio de física, realizando el respectivo procedimiento para

obtener los datos que intervienen en el mencionado fenómeno y cumplir con el requerimiento del

objetivo planteado, por lo tanto este informe contiene plasmado toda la información y certeza

sobre la práctica de Movimiento Circular.

Objetivo

General:

Determinar experimentalmente los procesos y cambios que influyen en el movimiento circular, ya

que estos son fenómenos que observamos a diario, mediante el uso de ciertas herramientas del laboratorio, para comprender dicha aplicación física.

Específicos:

Comprobar experimentalmente la estructura del movimiento circular para comprender los

principios de la rotación de cuerpos rígidos.

Determinar la velocidad angular y aceleración centrípeta para poder obtener la fuerza

radial que se aplica en dicho movimiento.

Determinar el tiempo que tarda la rotación en completar su recorrido, para poder calcular

el periodo.

Introducción

La Naturaleza y tu día a día están llenos de ejemplos de movimientos circulares. La propia Tierra es

uno de ellos: da una vuelta sobre su eje cada 24 horas. Los viejos tocadiscos o un ventilador son otros buenos ejemplos de movimientos circulares.

Se define como movimiento circular aquél cuya trayectoria es una circunferencia. El movimiento

circular, llamado también curvilíneo, es otro tipo de movimiento sencillo. Estamos rodeados por

objetos que describen movimientos circulares: un disco compacto durante su reproducción en el

equipo de música, las manecillas de un reloj o las ruedas de una motocicleta son ejemplos de

movimientos circulares; es decir, de cuerpos que se mueven describiendo una circunferencia. A

veces el movimiento circular no es completo: cuando un coche o cualquier otro vehículo toma una

curva realiza un movimiento circular, aunque nunca gira los 360º de la circunferencia.

La experiencia nos dice que todo aquello da vueltas tiene movimiento circular. Si lo que gira da

siempre el mismo número de vueltas por segundo, decimos que posee mo vimiento circular uniforme.

Ejemplos de cosas que se mueven con movimiento circular uniforme hay muchos:

Un lavarropas o los viejos tocadiscos, la rueda de un auto que viaja con velocidad constante, son

otros tantos ejemplos. Pero no debemos olvidar que también hay objetos que giran co n movimiento circular variado, ya sea acelerado o desacelerado.

Marco teórico.

Podemos decir que el movimiento circular uniforme es aquel cuya trayectoria es una

circunferencia y el módulo de la velocidad (rapidez) es constante, es decir, recorre arcos

iguales en tiempos iguales.

Longitud de arco y Ángulo de la trayectoria circular

Siendo r el radio de la trayectoria circular y n el número de vueltas

Longitud de arco (∆s)

Ángulo barrido por la trayectoria (ɸ):

Podemos escribir relacionando el arco y el ángulo:

Unidades.

Las unidades del arco son el metro (m), múltiplos y submúltiplos, o cualquier unidad que

corresponda a la unidad de longitud.

Las unidades de ángulo.

Velocidad Tangencial

Se observa en la figura, que la velocidad del móvil no es constante, sino que su dirección está

cambiando. Pero la rapidez es constante ya que recorre arcos iguales en intervalos de tiempo

iguales.

Entonces podemos calcular la rapidez Tangencial:

La rapidez tangencial es tangente al punto en un instante y tiene la dirección y sentido de

instante.

Además es llamada, velocidad lineal o circunferencial

Velocidad angular

En el movimiento Circular podemos calcular otro tipo de velocidad que llamamos velocidad

angular (ω).

Es el ángulo (ɸ) que berre en unidad de tiempo (t).

En el M.C.U.al igual que la rapidez tangencial la velocidad angular es constante.

La unidad de la velocidad angular es radianes/segundos = rad/s.

En el caso que se trabaje la ecuación con 360° la unidad de la velocidad angular

es grados/segundos =º/s

La dirección y sentido de la velocidad angular

La velocidad angular es una magnitud vectorial.

La característica de la dirección y sentido del vector que lo representa son:

Dirección es el eje de rotación del cuerpo en movimiento

Sentido se determina mediante una regla convencional de la mano derecha

Se supone el eje de rotación tomado con la mano derecha, de tal manera que los dedos de la

mano indiquen el sentido de la rotación del cuerpo. El pulgar extendido indicara el sentido de

la velocidad angular ω.

Comparación entre Velocidad Tangencial y Velocidad Angular

Si observamos la figura

Quiere decir que B recorre mayor arco que A en el mismo intervalo de tiempo, entonces:

Sin embargo, el ángulo barrido por el cuerpo A y por el cuerpo B es el mismo en unidad de

tiempo:

Se concluye. Si un objeto rota alrededor de un eje fijo, todos los puntos tienen la misma

rapidez angular. En cambio, la rapidez tangencial de un punto dependerá del radio.

Relación entre velocidad tangencial y angular

Las ecuaciones de rapidez tangencial y angular son respectivamente:

Relacionamos las dos ecuaciones dividiendo una con otra y de esa relación resulta

De donde

Período de un movimiento circular

En el caso que estamos tratando (movimiento circular), el período (T) es el tiempo que tarda

el móvil en dar una vuelta.

Se calcula dividiendo el tiempo (t) entre el número de vueltas(n) que las realizó en dicho

tiempo.

Frecuencia de un movimiento circular

La frecuencia (f) es el número de vueltas dadas en unidad de tiempo.

Se calcula dividiendo el número de vueltas(n) entre el tiempo (t) que las realizó.

En el sistema internacional de medidas, se expresa en hertz, que equivale a

Relación entre paríodo y frecuencia

El período T y la frecuencia (f) son magnitudes inversas, es decir que su producto da una

constante, y esa constante es 1.

Expresión de las Velocidades en Función del Período y Frecuencia

Aceleración Centrípeta

Se observa en la figura, que la velocidad del móvil no es constante, sino que su dirección está

cambiando.

Como la dirección de la velocidad cambia y la rapidez es constante, la aceleración centrípeta.

La aceleración centrípeta está dirigida hacia el centro de la trayectoria

Para calcular la aceleración centrípeta, tenemos las siguientes ecuaciones:

Fuerza Centrípeta

La aceleración se debe a una fuerza que atrae al cuerpo hacia el centro de la trayectoria, a

esa fuerza la llamamos Fuerza Centrípeta.

Esa fuerza es la que modifica la dirección y sentido de la velocidad tangencial a cada instante,

si no fuera por la fuerza el cuerpo continuaría el movimiento rectilíneo uniforme con la

dirección y sentido de ese instante.

Dicha Fuerza Centrípeta tiene igual dirección y sentido que la aceleración centrípeta.

Las ecuaciones de la Fuerza Centrípeta

FUERZA CENTRÍPETA + INERCIA = MOVIMIENTO CIRCULAR

Al combinar la fuerza Centrípeta dirigida hacia el centro que no permite que siga en línea recta

y la inercia del cuerpo que no permite que se dirija al centro, sucediendo esto a cada instante,

se va formando la trayectoria circular.

MATERIALES:

Barra escalada.

Soporte.

Cronometro. Fluxómetro.

Cálculos.

T1= 5, 45 s; t2= 9, 5 s; t3= 6, 4 s

T1= 2, 94 s; T2= 1, 89 s; T3= 1,70 s

F1= 0, 34 s-1; f2= 0, 53 s-1; f3= 0, 64 s-1

W1= (0.54) * 2π = 2, 14 rad/s

W2= (0. 53) * 2π = 3, 3 rad/s

W3= (0, 64) * 2π = 3, 7 rad/s

5.45

6.4

9.4, 3.7

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 2 4 6 8 10

t= 4, 24 s; t= 6, 14 s; t= 7, 12 s.

Θ1= 50, 3 rad

Θ2= 62, 8 rad

Θ3= 81, 7 rad

F1= 11, 8 s; f2= 10, 2 s; f3= 11, 4 s

W1= 74, 8 rad/s

W2= 64, 5 rad/s

W3= 71, 6 rad/s

α1= 5, 60 rad/s2

α2= 3.33 rad/s2

α3= 3, 20 rad/s2

0

1

2

3

4

5

6

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Conclusión

La operación de esta práctica consistió en aplicar los conocimientos teóricos sobre movimiento

circular y lo referente a rotación de cuerpos en la destreza con materiales específicos de

laboratorio, para lo cual inquirimos un fin en común, obtener los datos necesario para realizar los

respectivos procedimientos y cálculos a través de formulas y obtener lo solicitado por el maestro,

gracias a los instrumentos de laboratorio de física la práctica se llevo a cabo con éxito. La apliación

del movimiento circular tienen mucho q ver con un sinnúmero de situación relacionadas con las

circunstancias y causas, por las que, y como, se produce la rotación de cuerpos sean estos rígidos o

no rígidos que observamos en nuestra vida diaria porque movimientos circulares de cuerpos

cualquiera hay a cada instante cada día, pero ignoramos muchos de los factores que intervienen

en dichos movimientos, pero podemos determinar que el tipo de rotación que se produce en los

cuerpos va a depender mucho de su forma, en el caso de esta práctica nos enfocamos en las

velocidad angular, aceleración radial y tiempo que toma cada cuerpo en su rotación además

analizamos que estos factores intervienen directamente, sobre todo el tiempo para determinar el

periodo en que se realiza la respectiva rotación sea o no uniformemente acelerada.

Bibliografía

https://www.fisicalab.com/apartado/caracteristicas-mcu#contenidos

http://www.profesorenlinea.cl/fisica/MovimientoCircular.html

http://www.monografias.com/trabajos93/movimiento-circunferencial/movimiento-

circunferencial.shtml