COlegio militar n 13 patria

tema: movimiento circularintegrantes:cHAVEZ JOELalex hernandezLALALEO KEVINcuRSO: III BACH BAsignatura: fisica 2docente: silvia molinaao: 2013-2014

1. JUSTIFICACION

Realizamos esta prctica para comprobar la teora acerca del MOVIMIENTO CIRCULAR con el movimiento de un cuerpo solido en el pico de una botella y con un impulso de dos globos inflados.

La prctica se realiz pensando en la asignatura ya que este tema va relacionado con los conocimientos adquiridos en esta unidad.

2. OBJETIVOSObjetivo General: Comprobar la teora que habla acerca del movimiento circular uniforme y uniformemente variado.

Objetivo Especfico: Comprobar el movimiento circular utilizando un cuerpo solido impulsado por dos globos, sobre el pico de una botella llena de agua.

3. MARCO TERICOMOVIMIENTO CIRCULAR Encinemtica, elmovimiento circular(tambin llamadomovimiento circunferencial) es el que se basa en un eje de giro y radio constante, por lo cual latrayectoriaes unacircunferencia. Si adems, la velocidad de giro es constante (giro ondulatorio), se produce elmovimiento circular uniforme, que es un caso particular de movimiento circular, con radio y centro fijos y velocidad angular constante.En elmovimiento circularhay que tener en cuenta algunos conceptos que seran bsicos para la descripcincinemticaydinmicadel mismo: Eje de giro: es la lnea recta alrededor de la cual se realiza la rotacin, este eje puede permanecer fijo o variar con el tiempo pero para cada instante concreto es el eje de la rotacin (considerando en este caso una variacin infinitesimal o diferencial de tiempo). El eje de giro define un punto llamadocentro de girode la trayectoria descrita (O). Arco: partiendo de un centro fijo o eje de giro fijo, es el espacio recorrido en la trayectoria circular o arco de radio unitario con el que se mide el desplazamiento angular. Su unidad es elradin(espacio recorrido dividido entre el radio de la trayectoria seguida, divisin de longitud entre longitud, adimensional por tanto). Velocidad angular: es la variacin del desplazamiento angular por unidad de tiempo (omega minscula,). Aceleracin angular: es la variacin de la velocidad angular por unidad de tiempo (alfa minscula,).Endinmicade los movimientos curvilneos, circulares y/o giratorios se tienen en cuenta adems las siguientes magnitudes: Momento angular(L): es la magnitud que en el movimiento rectilneo equivale al momento lineal o cantidad de movimiento pero aplicada al movimiento curvilneo, circular y/o giratorio (producto vectorial de la cantidad de movimiento por el vector posicin, desde el centro de giro al punto donde se encuentra la masa puntual). Momento de inercia(I): es una cualidad de los cuerpos que depende de su forma y de la distribucin de su masa y que resulta de multiplicar una porcin concreta de la masa por la distancia que la separa al eje de giro. Momento de fuerza(M): o par motor es la fuerza aplicada por la distancia al eje de giro (es el equivalente a la fuerza agente del movimiento que cambia el estado de un movimiento rectilneo).

Paralelismo entre el movimiento rectilneo y el movimiento circular.Movimiento

LinealAngular

PosicinArco

VelocidadVelocidad angular

AceleracinAceleracin angular

MasaMomento de inercia

FuerzaMomento de fuerza

Momento linealMomento angular

A pesar de las diferencias evidentes en su trayectoria, hay ciertas similitudes entre el movimiento rectilneo y el circular que deben mencionarse y que resaltan las similitudes y equivalencias de conceptos y un paralelismo en las magnitudes utilizadas para describirlos. Dado un eje de giro y la posicin de una partcula puntual en movimiento circular o giratorio, para una variacin de tiempoto un instantedt, dado, se tiene:Arco descrito o desplazamiento angularArco angularodesplazamiento angulares elarcode lacircunferenciarecorrido por la masa puntual en su trayectoria circular, medido en radianesy representado con la letras griegas(phi)o(theta). Este arco es eldesplazamiento efectuadoen el movimiento circular y se obtiene mediante laposicin angular() en la que se encuentra en un momento determinado el mvil y al que se le asocia un ngulo determinado en radianes. As elarco angularodesplazamiento angularse determinar por la variacin de laposicin angularentre dos momentos final e inicial concretos (dos posiciones distintas):

Siendoelarco angularodesplazamiento angulardado en radianes.

Si se le llamaalespacio recorridoa lo largo de la trayectoria curvilnea de la circunferencia de radiose tiene que es el producto delradio de la trayectoria circularpor lavariacin de la posicin angular (desplazamiento angular):

En ocasiones se denominaal espacio recorrido (del ingls"space"). Ntese que al multiplicar elradiopor elnguloen radianes, al ser estos ltimos adimensionales (arco entre radio), el resultado es el espacio recorrido en unidades de longitud elegidas para expresar el radio.

Velocidad angular y velocidad tangencial Velocidad angulares la variacin delarco angularoposicin angularrespecto al tiempo. Es representada con la letra(omega minscula)y viene definida como:

Siendo la segunda ecuacin la de lavelocidad angular instantnea(derivadade la posicin angular con respecto del tiempo). Velocidad tangencialde la partcula es la velocidad del objeto en un instante de tiempo (magnitud vectorial con mdulo, direccin y sentido determinados en ese instante estudiado). Puede calcularse a partir de la velocidad angular. Sies el mdulo la velocidad tangencial a lo largo de la trayectoria circular de radioR, se tiene que:

Aceleracin angularLaaceleracin angulares la variacin de lavelocidad angularpor unidad de tiempo y se representa con la letra:y se la calcula:

Siates laaceleracin tangencial, a lo largo de la circunferencia de radioR, se tiene que:

Perodo y frecuenciaElperodoindica el tiempo que tarda un mvil en dar una vuelta a la circunferencia que recorre. Se define como:

Lafrecuenciaes la inversa del periodo, es decir, las vueltas que da un mvil por unidad de tiempo. Se mide enhercioso s-1

Aceleracin y fuerza centrpetaMecnica clsica Laaceleracin centrpetao aceleracin normal afecta a un mvil siempre que ste realiza un movimiento circular, ya sea uniforme o acelerado. Se define como:

Lafuerza centrpetaes la fuerza que produce en la partcula la aceleracin centrpeta. Dada lamasadel mvil, y basndose en lasegunda ley de Newton() se puede calcular la fuerza centrpeta a la que est sometido el mvil mediante la siguiente relacin:

Mecnica relativistaEn mecnica clsica la aceleracin y la fuerza en un movimiento circular siempre son vectores paralelos, debido a la forma concreta que toma lasegunda ley de Newton. Sin embargo, en relatividad especial la aceleracin y la fuerza en un movimiento circular no son vectores paralelos a menos que se trate de unmovimiento circular uniforme. Si el ngulo formado por la velocidad en un momento dado esentonces el nguloformado por la fuerza y la aceleracin es:

Para el movimiento rectilineo se tiene quey por tantoy para el movimiento circular uniforme se tieney por tanto tambin. En el resto de casos. Para velocidades muy pequeas y ngulos expresados enradianesse tiene:

4. MATERIALES USADOS EN LA PRCTICA

Botella Dos globos Dos sorbetes Agua Esfero Plato Cinta adhesiva

EJERCICIODatosn= 7 rpmt= 5 sr= 8,5 cm = 0.085 m

n w= V= w.r

7= w= V= 61,8rad/s . 0.085m/rad

Ao= 7. 6.2832rad w= 61,8 rad/s V= 5.253 m/sAo= 43,9 rad

ac= . r f= d= Ao.tac= 3819,24rad/s . 0,085m/rad f= d= 43.9 rad . 5 ac= 324,6354 m/s f= 0,2s-1 d= 219.5 rad

T= a= wf= Wo+at wf= 61.8rad/s+425T= a= wf= 497 rad/sT= 0,10 s a= 87,04 rad/s2

Wm=

Wm=Wm= 217,6 rad/s

5. CONCLUSIONES:

Comprobamos que la ley del movimiento circular es cierta. Comprobamos que el cuerpo solido gira en sentido horario gracias al impulso que obtiene por los globos inflados. Con esta prctica pudimos observar que el movimiento circular se aplica en cualquier cuerpo que tenga un aspectos fsico en forma cilndrica o en forma circular.

6. RECOMENDACIONES

Realizar la prctica con las respectivas medidas de precaucin. Tomar en cuenta todos los datos que se vayan a usar en la prctica.6. ANEXOS

BIBLIOGRAFIA: http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_circular http://es.wikipedia.org/wiki/Movimiento_circular_uniforme http://www.profesorenlinea.cl/fisica/MovimientoCircular.html