Movimiento circular uniforme

Aceleración. Velocidad. Frecuencia. Movimiento

  • Enviado por: FXSTAR2007
  • Idioma: castellano
  • País: Colombia Colombia
  • 4 páginas

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MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

RESUMEN

El presente trabajo tiene por objeto demostrar el movimiento circular uniforme. La medición de este parámetro se efectúa, tomando el número de vueltas en un minuto, a razón de diferentes radios, para posteriormente hallar el periodo, frecuencia, aceleración centrípeta y velocidad de acuerdo a los diferentes radios tomados, con la obtención de dichos datos se procede a obtener funcione graficas de la frecuencia contra la masa, del periodo en términos de la masa y de la masa de las arandelas en relación a la aclaración centrípeta, para posteriormente hallar el porcentaje de error entre el cociente de la masa obtenida por la ecuación y: mx + b, contra la masa del corcho.

ABSTRACT

The present work intends to demonstrate to the circular movement uniform. The measurement of of this parameter takes place, taking the number of returns in a minute, at the rate of different radii, later to find the period, frequency, centripetal acceleration and speed according to the different taken radii, with the obtaining of these data is come to obtain works graphical of the frequency against the mass, the period in terms of the mass and the mass of the washers in relation to the centripetal explanation, later to find the percentage of error between the quotient of the mass obtained by the equation and: MX + b, against the mass of the cork.

OBJETIVOS

  • Estudiar los conceptos básicos del movimiento circular uniforme

  • Desarrollar los conceptos de frecuencia, periodo y aceleración centripeta.

  • Obtener funciones graficas de la frecuencia en relación a la masa y de la masa en torno a la aceleración.

  • MARCO TEORICO

    El movimiento circular uniforme es aquel movimiento circular en el que un móvil se desplaza alrededor de un punto central, siguiendo la trayectoria de una circunferencia, de tal modo que en tiempos iguales recorra espacios iguales. No se puede decir que la velocidad es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo, dirección y sentido: el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente cambiando, siendo en todo momento tangente a la trayectoria circular. Esto implica la presencia de una aceleración que da lugar a esta variación que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, si varía su dirección.

    MONTAJE EXPERIMENTAL

    Para efectuar el presente laboratorio, se empleo una cuerda a la cual se le adicionaba un peso variable y a partir de esta cuerda se tomaban diferentes diámetros, a partir de allí se tomaban diferentes radios, tomando el tiempo en cada uno de ellos (Ver figura 1 Montaje experimental).

    Figura 1. Representación esquemática del movimiento circular uniforme

    TABLAS DE DATOS

    Tabla 1. Radios, masas, periodo, y frecuencia.

     

    Radio (m)

    m1 (g)

    m2

    (g)

    m3

    (g)

    M4

    (g)

    tm1

    seg

    tm2

    seg

    tm3

    seg

    tm4

    seg

    fm1

    seg-1

    fm2

    seg-1

    fm3

    seg-1

    fm4

    seg-1

    r1

    0,1

    33,5

    67

    100,5

    134

    0,69

    0,34

    0,23

    0,17

    1,44

    2,94

    4,34

    5,88

    r2

    0,2

    33,5

    67

    100,5

    134

    0,34

    0,17

    0,11

    0,08

    2,94

    5,88

    9,09

    12,5

    r3

    0,3

    33,5

    67

    100,5

    134

    0,24

    0,11

    0,07

    0,05

    4,16

    9,09

    14,28

    17,2

    r4

    0,4

    33,5

    67

    100,5

    134

    0,17

    0,08

    0,058

    0,04

    5,88

    12,5

    14,24

    25

    r5

    0,5

    33,5

    67

    100,5

    134

    0,13

    0,06

    0,046

    0,03

    7,69

    16,6

    21,73

    33,3

    Tabla 2. Radios, y velocidad

    Radio

    vm1

    m/s

    vm2

    m/s

    vm3

    m/s

    vm4

    m/s

    0,1

    0,91

    1,847

    2,73

    3,69

    0,2

    3,694

    7,388

    11,418

    15,7

    0,3

    7,85

    11,12

    26,914

    37,7

    0,4

    14,782

    31,41

    43,327

    62,8

    0,5

    24,161

    52,35

    68,282

    105

    Tabla 3. Radios y aceleración centripeta

    Radio

    acm1

    (m/s2)

    acm2

    (m/s2)

    acm3

    (m/s2)

    acm4

    (m/s2)

    0,1

    8,281

    34,11

    74,529

    136,16

    0,2

    68,228

    272,91

    651,85

    1232,45

    0,3

    205,4

    412,18

    2414,5

    4732,61

    0,4

    546,26

    2466,8

    4693,1

    9867,45

    0,5

    1167,5

    5481

    9324,9

    21924,2

    Tabla 4. Calculo de error (1-m/m corcho *100)

    Porcentaje de error

    Radio

    93.89 %

    0,10

    99,33 %

    0,20

    99,84 %

    0,30

    99,96 %

    0,40

    GRAFICAS

    Grafica 1. Masa arandelas vs aceleración centripeta radio 0,10

    Grafica 2. Masa arandelas vs aceleración centripeta radio 0,20

    Grafica 3. Masa arandelas vs aceleración centripeta radio 0,30

    Grafica 4. Masa arandelas vs aceleración centripeta radio 0,40

    Grafica 5. Masa arandelas vs aceleración centripeta radio 0,50

    CALCULO DE ERROR

    Para efectuar el calculo de error se procedió a aplicar las fórmulas de error = (1- m / m corcho)* 100 (Ver tabla 4), donde m es la pendiente de la ecuación obtenida para cada radio y m corcho es la masa del corcho cuyo valor corresponde a 12,5 g.

    ANALISIS DE RESULTADOS

    En primer lugar debemos destacar que los porcentajes de error fueron muy significativos y se ubicaron en el orden del 99%. Las diferentes ecuaciones para cada uno de los radios se ajustaron al modelo de ecuación lineal Y= mx+b.

    CONCLUSIONES

    • El movimiento circular se caracteriza por un movimiento circular en el que un móvil se desplaza alrededor de un punto central

    • La velocidad no es constante ya que, al ser una magnitud vectorial, tiene módulo, dirección y sentido

    • el módulo de la velocidad permanece constante durante todo el movimiento pero la dirección está constantemente cambiando

    • Podemos decir que el movimiento circular es aquel cuya trayectoria es una circunferencia y el módulo de la velocidad es constante, es decir, recorre arcos iguales en tiempos iguales.

    • La frecuencia f es el número de vueltas dadas en un segundo. El período T es la magnitud inversa, es decir, el tiempo (en segundos) empleado en dar una vuelta completa.

    BIBLIOGRAFIA

    Serway A. R. FISICA. Editorial McGraw-Hill. Cuarta Edición. Tomo I. México D.F. 1999.

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