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Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Química
e Industrias Extractivas
Departamento de formación básica
Laboratorio de Mecánica clásica
Profesor: ING. Ángel Piña Luna
Alumnos:
• Rosas Cabrera Andy
• Silva Acosta Christian Alexis
Grupo:1MM
Fecha de entrega: 19 /1 1 /
INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA QUIMICA E INDUSTRIS EXTRACTIVAS
Departamento de Formación Básica, Ciclo Escolar 21/1 (sep 2020 – ene 2021) LABORATORIO DE FÍSICA: Mecánica Clásica & Electricidad y Magnetismo Valor Rubro Retroalimentación del profesor Puntaje 1 punto PRESENTACIÓN DE LA PRÁCTICA O BITÁCORA ⮚ Portada con datos completos ⮚ Presentación del reporte (limpieza, orden) ⮚ Entrega de reporte a tiempo 1 punto ⮚ Índice ⮚ Objetivos (general, por competencias y particular) ⮚ Diagrama a bloques por cada experimento ⮚ Numeración de todas las páginas del reporte. 1 punto Investigación con referencias (~ 5 cuartillas) 1 punto Tablas completas con valores teóricos, experimentales y porcentajes de error (%E) *Rango aceptado: %𝐸 → ±10% 2 puntos CÁLCULOS EXPERIMENTALES ⮚ Fórmula, sustitución, operaciones y resultados (con unidades en sistema SI. ⮚ Porcentaje de error (%E) ⮚ Gráficas (se solicitan solo en algunas prácticas) 1 punto Cuestionario 1 punto Observaciones (mínimo media cuartilla) 2 puntos Conclusiones (mínimo media cuartilla) Total Evaluación Final de la practica
FORMATO DE EVALUACION
Grupo: 1MM11 Sección: B Equipo: 4 Fecha: 18 /11/ Practica No. 5 Nombre de la práctica: “Movimiento Circular” Profesor que evalúa: Ing. Ángel Piña Luna
Objetivo general
El alumno será capaz de analizar e identificar experimentalmente los elementos que
intervienen en el movimiento circular uniforme, así como el aplicar los conceptos
para calcular la velocidad angular y la velocidad lineal en un disco.
Objetivo (competencia)
Esta competencia pretende desarrollar el pensamiento científico en los alumnos, a
través de la observación, la experimentación, el análisis y la argumentación,
promoviendo el uso de las habilidades necesarias para llevar acabo la aplicación de
los conocimientos, adquiridos teórica y experimentalmente.
Objetivos específicos
1. Identificar los parámetros involucrados en el movimiento circular uniforme.
2. Comprobar experimentalmente que la velocidad angular es constante en un
movimiento circular uniforme.
3. Analizar e interpretar la presencia de la aceleración tangencial y normal en
un movimiento circular uniforme.
4. Identificar la diferencia entre velocidad angular y velocidad lineal presente en
un movimiento circular uniforme.
5. Medir los tiempos que se producen en un disco a diferentes desplazamientos
con la ayuda de un sistema cronométrico digital.
6. Desarrollar habilidades prácticas para el manejo del material y equipo en un
movimiento circular uniforme.
DIAGRAMA DE BLOQUES INVESTIGACION DEFINICION DE MOVIMIENTO CIRCULAR El movimiento circular se produce cuando una fuerza externa (fuera del cuerpo), llamada centrípeta, actúa en forma perpendicular a la trayectoria que describe el movimiento.
La aceleración angular se define como la variación que sufre la velocidad angular
en la unidad de tiempo es una magnitud vectorial y sus unidades son los.
VELOCIDAD TANGENCIAL.
La velocidad tangencial o lineal es la misma es la misma que se trató en los
movimientos rectilíneos uniforme y variado pero con la particularidad de que el
movimiento circular se presenta en el extremo de la trayectoria que describe. Su
característica es que es un vector siempre perpendicular al vector posición radio.
El valor de la velocidad tangencial nos da una idea de la rapidez con la que gira un
cuerpo y la velocidad que levaría si saliera disparado en línea recta. Esto se
aprovecha cuando se utiliza una onda para lanzar un objeto.
ACLERACION TANGENCIAL.
La aceleración tangencial o lineal con unidades de se presenta cuando hay un
cambio en la velocidad tangencial y al igual que esta última en el movimiento circular
varia constantemente de dirección y sentido. La aceleración tangencial da origen al
movimiento circular variado, pero si su valor es cero, el movimiento será circular
uniforme.
ACELERACION CENTRIPETA.
independientemente de que el movimiento sea circular uniforme o circular variado,
siempre está presente la aclaración centrípeta o radial que es la causa de que la
velocidad tangencial, localizada en la periferia de la circunferencia, cambio
permanentemente de dirección y sentido, pero no influye en su valor. Esa
aceleración siempre es perpendicular a la velocidad tangencial, por lo que tiende
hacia el centro, de ahí el término de centrípeta.
FUERZA CENTRIPETA.
Para modificar la velocidad de un cuerpo se refiere a la acción de una fuerza si solo
se desea modificar la magnitud de la velocidad sin alterar su dirección, la fuerza
debe actuar hacia la misma dirección que la velocidad. Si se desea modificar
también la dirección para infundir un movimiento circular se debe aplicar una fuerza
con dirección perpendicular llamada fuerza centrípeta.
Referencias o bibliografía
- LUZ MARÍA ORTIZ CORTÉS. (2015). CAÌDA LIBRE Y TIRO VERTICAL.
04/11/2020, de PREPARATORIA ABIERTA PUEBLA Sitio web:
https://preparatoriaabiertapuebla.com/wp-content/uploads/2017/11/CAIDA-
LIBRE-Y-TIRO-VERTICAL.pdf
- Ernestina Vértiz Aguirre. (2019). CAÍDA LIBRE. 04/11/2020, de
Universidad Autónoma del Estado de Hidalgo País México Sitio web:
https://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/prepa2/2019/VertizA
guirre-Ernestina-Caida%20libre.pdf
CALCULOS TEORICOS Y EXPERIMENTALES
V. DESARROLLO EXPERIMENTAL
Experiencia. 5.1 Determinación de los parámetros involucrados en el movimiento
circular uniforme
Realice el montaje de la Fig. 1. Se deben preparar dos obturadores previamente,
con la cartulina negra, se recortan dos tiras de 1 cm por 5 cm. Se fijan al disco con
cinta adhesiva, tomando de referencia la graduación del disco, para que entre las
dos tiras formen el ángulo 𝜃.
a) El motor se conecta al crono contador y se realizan tres medidas de tiempo
en vueltas sucesivas, para un ángulo determinado. Cuidando de poner en
cero el contador cada vez que se realice una nueva medición. Registre sus
lecturas en la Tabla 5.1.
b) Coloque los obturadores a otro valor de ángulo 𝜃, de acuerdo a lo que le
indique el profesor. Repita el procedimiento anterior para registrar los
tiempos.
c) Al terminar, la experimentación pare el motor. Calcule el tiempo promedio en
cada ángulo registrado.
d) Calcule las velocidades angulares para cada desplazamiento, así como el
periodo y la frecuencia.
e) Mida con la regla el radio del disco y calcule la velocidad lineal que será la
velocidad tangente al círculo y perpendicular al radio en unidades de m/s.
Además, calcule la aceleración centrípeta.
f) Analice sus resultados obtenidos, elabore sus observaciones y conclusiones.
Velocidad angular
Velocidad lineal
Periodo
Frecuencia
Aceleración centrípeta
𝑉^2
( 14. 2516 )^2
𝑎𝑐 = 19. 8154 𝑚/𝑠^2
𝑉^2
( 14. 1808 )^2
𝑎𝑐 = 19. 6190 𝑚/𝑠^2
𝑉^2
( 14. 186 )^2
𝑎𝑐 = 19. 6334 𝑚/𝑠^2
𝑉^2
( 13. 8662 )^2
𝑎𝑐 = 18. 7581 𝑚/𝑠^2
Observaciones
Silva Acosta Christian Alexis
Para comenzar el experimento pude apreciar las diferencias de centésimas de
segundo que existían entre cada medición, esto se debe a que el crono contador
que se utilizó en la práctica con los datos proporcionados es muy preciso, por lo que
obtenemos diferencias muy pequeñas.
Al realizar los experimentos me percate que la velocidad angular que se obtiene en
la mayoría únicamente varia en los decimales, por lo que, observe que es variable,
pero de forma muy pequeña.
El proceso del movimiento circular podemos apreciar en muchos aspectos de la vida
cotidiana por lo que fue sencillo apreciar este fenómeno en la práctica, un ejemplo
que puedo dar de esto simplemente lo podemos ver en los juegos de los parques
rotatorios, entre muchos otros más, esto permite que el experimento sea mas
didáctico.
Andy Rosas Cabrera
Como principales observaciones podemos obtener que el movimiento circular es
una fuerza vectorial, y por lo tanto tiene una dirección y sentido, esto es resaltable
debido a que durante la práctica nos fue de gran ayuda para facilitar sus cálculos.
De igual manera es inimaginable como existe una relación entre los grados del
ángulo a con la magnitud con la que se impacta.
Finalmente, el simple hecho de pensar que cualquier movimiento puede generar
energía parece la salida exitosa a la búsqueda de nuevas energías renovables, un
tema muy interesante, y una práctica muy interactiva y dinámica
Conclusiones
Silva Acosta Christian Alexis
Al realizar la práctica de forma escrita obtuve una percepción mejor del uso del
movimiento circular, este describe una trayectoria circular en el eje “y”, teóricamente
la velocidad variada forma variable en décimas, la aceleración es constate y siempre
diferente de cero. En el movimiento circular no obtenemos cambio de dirección.
Tenemos una velocidad inicial cero y una velocidad final, tenemos una aceleración.
La aceleración en este tipo de movimiento no juega un papel muy importante porque
la velocidad no varía de forma considerable en el movimiento.
El movimiento circular tiene como características: que la masa u objeto no pone
resistencia a la caída, la velocidad actúa con MRU y la velocidad como es
mencionada no cambia de forma drástica según el tiempo, la aceleración centrípeta
se mantiene de forma constante.
Andy Rosas Cabrera
Como conclusión obtuve que el movimiento circular tiene una serie de variantes
indispensables en el estudio de las construcciones actuales, como lo son carreteras
o edificios, pero sin duda, este tema tiene una aplicación muy interesante como en
el estudio de los astros, tema en el cual aún estamos completamente neófito, así
que cada peldaño que estudiamos de este tema nos es de gran ayuda para las
tecnologías futuras
Experiencia 2. Fuerzas paralelas
Determine las fuerzas F1 y F2, del esquema experimental mostrado la Figura 2.
Reporte los valores obtenidos en la Tabla. 3 de la práctica.
