Movimiento Circular Uniforme Acelerado

MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME ACELERADO

Paula Pardo Bonilla, yisel Salazar flores, stefany Argel lázaro

Gisela Bernal Oviedo y Andrés vega Villadiego

Departamento de ingeniería agronómica

Universidad de Córdoba, Montería

RESUMEN

En el estudio de la física, es muy importante tener en cuenta el movimiento de las partículas o cuerpos con el fin de determinar su trayectoria, velocidad y aceleración. El movimiento circular uniformemente acelerado se considera esencial para describir tales características. Este movimiento se presenta cuando un móvil con trayectoria circular aumenta o disminuye en cada unidad de tiempo su velocidad angular en forma constante, por lo que su aceleración angular permanece constante. Por esto, en la práctica de laboratorio realizada el día lunes 27 de agosto del presente año, se desarrollo este tema del movimiento circular uniformemente acelerado, presentando los tópicos relacionados, los objetivos o propósitos, se dio cuenta de los materiales utilizados en dicha experiencia, así como el montaje y procedimiento requerido para hacer esta actividad y las conclusiones y bibliografía que respectan al tema antes mencionado

1. TEORIA RELACIONADA

Un movimiento circular uniformemente acelerado es aquel en que para intervalos iguales de tiempo, se recorren ángulos diferentes y si describe una trayectoria circular con una aceleración angular constante.

Esto significa que existe una aceleración normal y tangencial, además de la angular. Es decir que la velocidad varía en su módulo y en su dirección. La velocidad angular también varía

Figura 1: trayectoria de un movimiento circular uniforme.

Las distintas ecuaciones que definen este movimiento son:

- Ecuación del movimiento: relaciona el ángulo recorrido con el tiempo, es similar la de un movimiento rectilíneo pero con el ángulo en vez de la posición.

- Ecuación de la velocidad angular: nos relaciona la velocidad angular con el tiempo, es similar a la del movimiento rectilíneo:

Podemos combinar las ecuaciones anteriores para relacionar la velocidad angular con el ángulo de giro:

Por último veamos la ecuación de la aceleración tangencial

La aceleración normal será igual que la que vimos en el movimiento circular:

2. MONTAJE Y PROCEDIMIENTO

Para el movimiento circular uniformemente acelerado, se usa el disco con cojinete de aire y se acelera con pesas, como se ve en la figura 1, se debe verificar la nivelación. Los valores de ángulo y tiempo se determinan de manera similar al MCU. Trate de iniciar las mediciones cuando el disco haya dado por lo menos una vuelta para evitar alteraciones al inicio del movimiento, es necesario alinear correctamente el disco con la polea. Posteriormente se llevan estos datos a una tabla.

Figura 2. Montaje para el movimiento circular uniforme.

3. RESULTADOS

Ө (°) 0 50 110 200 290

Ө(rad) 0 5 π/18 11π/18 10 π/9 29 π/18

T(s) 0 3,601 5,794 8,164 9,881

T(s) 0 3,634 5,853 8,245 9,972

T(s) 0 3,810 5,954 8,271 9,982

T(prom) 0 3.681 5.867 8.226 9.945

Tabla 1 M: 12g

Ө (°) 0 50 110 200 290

Ө(rad) 0 5π/18 11π/18 10π/9 29π/18

T(s) 0 3,376 5,229 7,224 8,701

T(s) 0 3,433 5,249 7,216 8,623

T(s) 0 3,285 5,120 7,101 8,564

T(prom) 0 3.364 5.197 7.180 8.629

Tabla 2 masa de 15 g

Ө (°) 0 50 110 200 290

Ө(rad) 0 5 π/18 11π/18 10π/ 9 29 π/18

T(s) 0 2,889 4,381 6,024 7,270

T(s) 0 2,690 4,231 5,928 7,191

T(s) 0 2,702 4,240 6,018 7,297

T(prom) 0 2.760 4.284 5.99 7.252

Tabla 3 M: 18 g

4. ANALISIS Y CONCLUSIONES

Análisis

Este movimiento Circular uniformemente acelerado se presenta cuando un móvil con trayectoria circular aumenta o disminuye en cada unidad de tiempo su velocidad angular en forma constante, por lo que su aceleración angular permanece constante.

La velocidad angular instantánea representa el desplazamiento angular efectuado por un móvil en un tiempo muy pequeño que tiende a cero. Mientras que La aceleración angular se define como la variación de la velocidad angular con respecto al tiempo.

Cuando durante el movimiento circular de un móvil su velocidad no permanece constante, sino que varía decimos que sufre una aceleración angular.

Ahora bien Cuando en el móvil acelerado de un cuerpo que sigue una trayectoria circular, los intervalos de tiempo considerados son cada vez más pequeños, la aceleración angular media se aproxima a una aceleración angular instantánea. Cuando el intervalo de tiempo es muy pequeño que tiende a cero, la aceleración del cuerpo es instantánea.

1. Con los datos tomados construya una gráfica de θ Vs t en cada caso.

Grafica 1 : Masa 12 gr

Grafica 2 : Masa de 15 gr

Grafica 3 : Masa de 18 gr

2. A partir de las gráficas obtenidas, deduzca relaciones funcionales que guardan las variables θ y t en este movimiento.

Se observa que la relación entre las variables ángulo recorrido y tiempo es que a medida

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