Determinar las características del movimiento circular uniforme analizando la fotografía estroboscópica..

Informe: práctico 5
Movimiento circular uniforme

Objetivo:

        Determinar las características del movimiento circular uniforme analizando la fotografía estroboscópica.

Materiales:

• Fotografía estroboscópica (para ella se utilizaron: un disco con hielo seco, una mesa horizontal, una cuerda flexible de masa despreciable).

Procedimiento:

1. Determinar la velocidad media para los intervalos 3-9; 3-8; 3-7; 3-6; 3-5 y 3-4.
2. ¿Qué sucede con la dirección del vector velocidad media a medida que el intervalo de tiempo se reduce? ¿Y con él módulo?
3. ¿Cómo representaría la velocidad instantánea en cualquier posición?
4. Recordando que la rapidez es el módulo de la velocidad instantánea, representar esta última a escala para las posiciones 10 y 12.
5. Determinar y representar la variación de velocidad entre las posiciones 10 y 12.
6. Recordando que la aceleración media se determina por el cociente entre la variación de velocidad y el intervalo de tiempo, determínela y represéntela para el intervalo 10-12.
7. Hacer un esquema (plano horizontal y vertical) del sistema disco-cuerda-mesa y represente las fuerzas actuantes sobre el disco.
8. Indicar la fuerza neta sobre el disco.
9. Aplicando la 2ª Ley de Newton, calcular el módulo de la fuerza actuante sobre el disco. Calcularla luego con la ecuación que el profesor le indicará y comparar.

Marco teórico:

Movimiento circular uniforme[pic 1]

        El problema central en los trabajos de Newton, que era la gran interrogante de su época, fue: ¿Cómo se mueven los planetas? Fue él quien finalmente usó la dinámica y la astronomía en una base matemática que barrió la escolástica aristotélica. En el corazón de la síntesis newtoniana está el concepto de una fuerza gravitacional, buscadora del centro, que mantiene los planetas en sus órbitas.

La fuerza centrípeta

        Es probable que Newton llegó al concepto de movimiento en trayectoria curva al comenzar la década de 1680. La sabiduría común de  aquella época era que los objetos que giran son arrojados radialmente hacia fuera por una fuerza “centrífuga”.  Posteriormente se hizo notar que un objeto que gira en círculo y al que de repente se libera, sale despedido por una recta tangente a la curva en el punto de liberación.

        Al hacer girar una pelota fija a un cordón, su vector velocidad cambia continuamente en cada vuelta, aun cuando la rapidez (cociente entre Δs y Δt) sea constante; es porque la dirección de la velocidad es cambiante. Esto quiere decir que debe de haber una aceleración. La mano tira del cordón hacia dentro, hacia el centro del movimiento, y el cordón tira continuamente de la pelota sacándola de su trayectoria inercial en línea recta. Una fuerza que se dirige al centro, o centrípeta, debe ejercerse sobre cualquier objeto para que se mueva en trayectoria curva.

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