Movimiento Circular Uniforme y Movimiento Circular Uniformemente Acelerado

Orizaba, Ver a 12 de Noviembre 2014

COLEGIO PREPARATORIO DE ORIZABA

Movimiento circular uniforme y uniformemente acelerado (MCU y MCUA)

Practica no. 8

Integrantes del equipo:

-Bartolo Cruz Jesús Elías
-Galindo Figueroa Abril
-García Ruiz Luis Eduardo
-Martínez Valdés Shari Ximena
-Quechulpa Gonzáles Jesús
- Valero Pérez Aldo

Nombre del asesor:

Martha Patricia Osorio Osorno

Material no biológico:

- Libreta de notas
- Cronometro
- Robot
- Transportador
- Calculadora


Objetivo:

En esta práctica el objetivo es que los alumnos aprendan que es y cómo aplicar el MCU y el MCUA, aplicándolos en diferentes problemas y con diferentes fórmulas.

Técnica: En esta práctica cada equipo utilizara un pequeño robot para poder observar el MCU y el MCUA, en el cual aplicaran las formulas correspondientes para determinar velocidad angular, periodo, frecuencia, velocidad inicial y final.

Antecedentes o Generalidades: En física, el movimiento circular uniforme (MCU) describe el movimiento de un cuerpo travesando, con rapidez constante, una trayectoria circular. Aunque la rapidez del objeto es constante, su velocidad (V) no lo es: la velocidad, una magnitud vectorial, tangente a la trayectoria, en cada instante cambia de dirección. Esta circunstancia implica la existencia de una aceleración (a) que, si bien en este caso no varía al módulo de la velocidad, sí varía su dirección.

El movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA), se relaciona con el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (MRUA), ya que para este último se presenta una distancia lineal determinada (x) la cual podemos relacionar en el movimiento circular con una distancia angular determinada (ϴ), por otra parte, en el MRUA encontramos una velocidad lineal (v) que aumenta a través del tiempo, la cual relacionamos con el MCUA que posee una velocidad angular (ω). El movimiento circular uniformemente acelerado, MCUA, es un caso particular de la velocidad y la aceleración angular, es un movimiento circular cuya aceleración α es constante. Módulo del vector velocidad es constante en un movimiento circular uniforme.

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.

Un movimiento circular uniformemente acelerado es aquel en que para intervalos iguales de tiempo, se recorren ángulos diferentes.



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 o velocidad lineal:

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

La ecuación de Frecuencia: La frecuencia en el caso del MCUA es mayor o menor porque la velocidad angular cambia. La fórmula de la frecuencia será:

La ecuación de periodo:
En el MCUA la velocidad angular cambia respecto al tiempo. Por tanto, el período cada vez será menor o mayor según si decrece o crece la velocidad angular.

 Observaciones fotográficas:

Resultados:

El robot dio 13 vueltas en 10.25 seg.

Frecuencia y Periodo.

F= Ciclos/T  F= 13 ciclos/10.25 seg  F=1.127 r/s

T= 1/F  T= 1/1.127 r/s  T= 0.787 seg

W= 2π x F/T  W= 2π x 1.127/0.787  W= 7.979 rad/s



Velocidad Media. F= 0.65  F=1 seg

W= 2π (0.65)  W= 2π (1)

Wo= 4.084  W= 6.233

α= Wf-Wo/t  α= 6.233-4.084/10.2  α= -0.215 rad/s



Conclusiones:

Para concluir con esta práctica el movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA) es un movimiento circular cuya aceleración α es constante.

En física, el movimiento circular uniforme (también denominado movimiento uniformemente circular) describe el movimiento de un cuerpo atravesando, con rapidez constante, una trayectoria circular.