fisica

1. UNIVERSIDAD FRANCISCO DE PAULA SANTANDER
PROGRAMA DE TECNOLOGIA EN OBRAS CIVILES
FISICA MECÁNICA
LABORATORIO N°7
MOVIMIENTO CIRCULAR
PRESENTADO POR:
JEAN CARLOS FIGUEROA CAÑAS. COD.1921760
SANTIAGO RIBALDO RINCON. COD. 1921759
GRUPO A
DOCENTE:
FABIAN HUMBERTO RUIZ MIRANDA

2. Objetivo General:
Describir experimentalmente el movimiento circular uniformemente variado.
Objetivos específicos
Analizar gráficos de ángulo, velocidad angular con respecto al tiempo para un movimiento de
rotación y determinar sus características. Comprobar que el ángulo de rotación es proporcional al
tiempo requerido para la rotación. Determinar la aceleración angular de una partícula con
movimiento de rotaciónuniformementeacelerado y determinar sus características.
Teoría:
La Naturalezaytudía a día estánllenosde ejemplosde movimientoscircularesuniformes(m.c.u.).
La propiaTierraesunode ellos:daunavueltasobre sueje cada24 horas.Losviejostocadiscosoun
ventilador son otros buenos ejemplos de m.c.u.
Es un movimiento de trayectoria circular en el que la velocidad angular es constante. Esto implica
que describe ángulos iguales en tiempos iguales. En él, el vector velocidad no cambia de módulo pero sí
de dirección (es tangente en cada punto a la trayectoria). Esto quiere decir que no tiene aceleración
tangencial ni aceleración angular, aunque sí aceleración normal.
Eligiendoel origende coordenadasparaestudiarel movimientoenel centrode lacircunferencia,y
conociendo su radio R, podemos expresar el vector de posición en la forma:

3. De estamanera,laposiciónyel restode magnitudes cinemáticasquedandefinidaporel valorde φ
en cada instante.
Características del Movimiento Circular Uniforme (M.C.U.)
1. La velocidad angular es constante (ω = cte)
2. El vector velocidad estangente en cada punto a la trayectoria y su sentido es el del
movimiento. Esto implica que el movimiento cuenta con aceleración normal
3. Tanto la aceleración angular (α) como la aceleración tangencial (at) son nulas, ya que la
rapidez o celeridad (módulo del vector velocidad) es constante
4. Existe un periodo (T), que es el tiempo que el cuerpo emplea en dar una vuelta completa.
Esto implica que las características del movimiento son las mismas cada T segundos. La
expresión para el cálculo del periodo es T=2π/ω y es sólo válida en el caso de los
movimientos circulares uniformes (m.c.u.)
5. Existe unafrecuencia(f),que es el númerode vueltasque da el cuerpo enun segundo.Su
valor es el inverso del periodo
En el movimiento circular uniformemente acelerado la velocidad varía uniformemente y
laaceleración α es constante. Las fórmulas del movimiento circular uniformemente acelerado
son:
α = cte
ω(t) = ω0 + αt
θ(t) = ω0t + 1⁄2 αt2
Donde ω es la velocidad angular en cualquier t, ω0 la velocidad angular inicial y θ es la
posiciónangular en cualquier t. [3]

4. EJERCICIOS:
Tabla 1. Posición angular 𝜑, velocidad 𝑣, y aceleración en función del tiempo para el MCUV
𝐭(𝐬) 𝐭𝟐(𝐬𝟐) 𝜑(𝐫𝐚𝐝) 𝐯(𝐦/𝐬) 𝐚(𝐦/𝐬𝟐)
1.6 2.56 0.13 0.24 0.15
2.6 6.76 0.36 0.41 0.19
3.6 12.96 0.65 0.54 0.25
4.6 21.96 1.06 0.69 0.32
5.6 31.36 1.57 0.84 0.49
6.6 43.56 2.18 0.99 0.67
7.6 57.76 2.89 1.14 0.88
ANALISIS
1. Elabore en un gráfico de velocidad angular ω vs tiempo t.
2. Calcule el valor de la pendiente
𝑚 =
𝑦2 − 𝑦1
𝑥2 − 𝑥1
=
(0.38 − 0.08)
(7.6 − 1.6)
= 0.05
3. ¿Qué representa la pendiente? ¿Qué unidades tiene?
Representa el ángulo aproximado a la trayectoria y sus unidades son en radianes
4. Elabore un gráfico de la posición angular 𝜑 𝑉𝑠 𝑡2.

5. 5. ¿Qué información se obtiene de la pendiente de la recta? ¿Qué unidades tiene?
𝑚 =
𝑦2 − 𝑦1
𝑥2 − 𝑥1
=
(2.89 − 0.13)
(57.76 − 2.56)
= 0.05
Las pendientessoniguales,esdecirque el ángulo aproximadoa la trayectoriaes igual
aun cuandoel tiempoes al cuadrado. 𝜑 y w son proporcionales. Sus unidades son en
radianes.
6. ¿Qué puede concluir de la interpretación y comparación de las dos gráficas
anteriores yde sus respectivas pendientes?
1. En la primera grafica se aprecia como el cuerpo tiene una velocidad
sumatoria, que cada vez va incrementando de forma proporcional,
velocidad angular con tiempo.
2. Observamos que el cuerpo tiene movimiento y que esta depende de su
posición. La pendiente de ambas graficas son las mismas.
7. ¿Esposiblequeunautomóvilse muevaenunatrayectoriacircularde talmanera
que éstetenga una aceleración tangencial, pero no aceleración centrípeta?
Debemos tener en cuenta que la fuerza centrípeta que actúa sobre un
automóvil que recorre una curva en un camino plano horizontal, es la fuerza
de fricción entre las llantas y el pavimento. En general un cuerpo puede
moverse en una trayectoria circular bajo la influencia de fuerzas como por
ejemplolafricción,lafuerzagravitacional oalgunacombinaciónde fuerzas.Si
la fuerzacentrípeta que actúa sobre un objetodesaparece,el objetoyano se
moveráensutrayectoriacircular;en vezde ello,loharáa lolargo de una línea
recta tangente a la circunferencia.
8. ¿Cuál es la dirección de la aceleración centrípeta?
Mientras la dirección del vectorvelocidad va variando punto a punto, la aceleración
centrípetase manifiestacomoun vector con origen en el vector posición y
con dirección hacia el centro de la circunferencia.
9. ¿Cuál es la causa por la cual una piedra que hacemos girar mediante una
cuerda, saletangencialmente y no radialmente al soltarse la cuerda?
La aceleración centrípeta que ejerce la cuerda es quien hace cambiar la dirección de la
velocidad tangencial. Si la cuerda se corta, la aceleración centrípeta se anula. Sin

6. aceleración,lapiedracontinuaráconlavelocidadtangencial,que se mantendráconstante.
Si la velocidad de un cuerpo es constante, la trayectoria es recta.