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PRACTICA Nº3 FUERZA CENTRIPETA INTEGRANTES: XIMENA BARBOSA CH. NATALIA GAVIRIA C. AMALIA GUARNIZO S. LORENA NEIRA F. INSTITUCION EDUCATIVA ALBERTO LLERAS CAMARGO AREA: FISICA GRADO: 10-2 VILLAVICENCIO, 2010 INTRODUCCION En la tercera practica de laboratorio denominada FUERZA CENTRIPETA, determinaremos las varias correspondientes en cada caso para hallar esta fuerza. Tomaremos como referencias el movimiento circular, la velocidad, el tiempo, el radio, las fuerzas aplicadas, la distancia, la masa, y demás variables aplicadas en el montaje de los dos experimentos a tratar. Enfocándonos en los objetivos identificamos las fuerzas que intervienen en un movimiento circular uniforme. De igual forma encontrar la relación que existe entre: velocidad, radio, fuerza centrípeta y masa de un cuerpo con movimiento circunferencial uniforme. OBJETIVOS 1. Experimentar e identificar las fuerzas que intervienen en un Movimiento Circular Uniforme. 2. Encontrar la relación existente entre: velocidad, radio, fuerza centrípeta y masa de un cuerpo con M.C.U. 3. Aplicar la segunda ley de Newton al M.C.U. DESARROLLO EXPERIMENTAL v TUBO v OBJETO DE GOMA v PIOLA v PINZA COCODRILO v ARANDELAS v REGLA MILIMETRADA v CRONOMETRO v PLANO INCLINADO v RODILLO O TUBO PRIMER MONTAJE: NECESITAMOS: TUBO, OBJETO DE GOMA, PIOLA, PINZA, COCODRILO, ARANDELAS, REGLA MILIMETRADA, CRONOMETRO. Para comenzar se toma el tubo de laboratorio, le atravesamos la cuerda con una distancia de más o menos de 100cm; de allí por un extremo le amarramos el objeto de caucho. Después tomamos la pinza de cocodrilo y se la ponemos en la parte inferior del tubo, del otro extremo se le sujetaba las arandelas de hierro para que así mantener el cuerpo girando con el mismo radio. TUBO: Este fue el que nos sirvió para sujetar la cuerda, se ubicaba por encima de la cabeza, fue una manera de que la masa pudiera girar en un pequeño círculo y así también obtener un radio. OBJETO DE GOMA: Este fue el objeto de goma, el cual era el que giraba y así teníamos el radio de 100cm. Según esta masa que utilizamos realizaríamos el experimento para poner en práctica el movimiento circular uniforme. PIOLA: Con ella movíamos el objeto de caucho (masa), nos sirvió para marca así el círculo horizontal y obtener también M.C.U.; no solo esto sino que según los cm. necesaria que utilizaríamos de piola determinaríamos el radio y cuando fuese necesario para así resolver las tablas de más adelante mostradas. PINZA DE COCODRILO: Cuando utilizamos la pinza de cocodrilo y la ubicamos en la parte inferior del tubo, con el fin de que esta nos ayudara en el sentido de que sirviera como índice para mantener constante el radio al hacer girara el objeto de caucho (masa). Pero una de las cosas más elementales que nos decía la maestra era que la pinza no debía rozar con el tubo, porque interrumpiría, en el momento en que se soltara la piola para que hubiera el M.C.U. ARANDELAS: En el momento que recurriríamos a las arandelas era cuando, en la parte inferior del tubo en la piola estarían amarradas por varias de ellas, con la que denotaríamos la fuerza de gravedad que actúan sobre ellas y que dé a lo largo de la cuerda se suministraría el movimiento horizontal circular del objeto lo que denominamos la FUERZA CANTRIPETA. REGLA MILIMETRADA: Esta solo la utilizamos para cuando medimos los cm. de piola, (100cm) en el que ataríamos el objeto de goma. Este sería el radio, además cuando requerían que cambiáramos el radio se utilizaba. CRONOMETRO: Este instrumento de medición, lo utilizamos en el momento en que, se tenía que tomar el tiempo para diez vueltas y a la vez se cambiaria el número de arandelas que fuera necesario para mantener la masa girando con el mismo radio, y así determinar si variaba el tiempo cada vez que se aumentaban las arandelas. SEGUNDO MONTAJE: NECESITAMOS: CRONOMETRO, PLANO INCLINADO, RODILLO O TUBO V. CRONOMETRO: Lo manipulamos para medir el tiempo cuando soltábamos el tubo desde donde empieza de su velocidad inicial, de modo que mediría el tiempo que se emplearan en recorrer dicha distancia en el plano inclinado. V. PLANO INCLINADO: Fue requerido para que ver como había las variaciones de velocidades del tubo según la inclinación del plano. V. TUBO: Es el utensilio que nos ayudo en gran parte, pues el que se uso como referencia para determinar el tiempo de todas las maneras en que se inclinara el plano como ya se había mencionado ANALISIS En la experiencia del primer experimento realizado: tomamos las arandelas y las atamos en el extremo de la cuerda, y del otro lado atamos el objeto de caucho (masa) e introducimos un tubo del cual sujetábamos mientras se aplicaba las fuerzas correspondientes. Luego dejamos pasar tanta cuerda de manera que girara con un radio de 100cm. posteriormente un compañero toma el tiempo para 10 vueltas. Dejando constante el radio y la masa y cambian el numero de arandelas aplicadas para cada caso tomando 5 intervalos. Respondiendo a las preguntas realizadas: V. Concluimos que si se debe aumentar la tensión sobre la cuerda a medida que aumenta la velocidad de la masa que gira, pues las dos tienen una relación directamente proporcional, si la velocidad aumenta, la fuerza de tensión también. V. En el caso de la segunda pregunta lo ocurrido cuando se suelta la cuerda es que la masa sale por el vector de la velocidad tangencial. En la experiencia del segundo experimento realizado: tomamos un trozo de tobo de pvc o tarro, dejándolo deslizar por un plano inclinado, de modo que nosotros pudiéramos medir el tiempo que emplea el recorrer la distancia. V. Concluimos que al bajar el tubo por el plano inclinado la aceleración lineal del eje es constante y su valor es el mismo que el de la aceleración tangencial en el punto del borde del cilindro. Dado el hecho de que al completar una vuelta, el punto del borde del cilindro recorre una distancia igual a 2 R y que el eje a recorridota misma distancia en el mismo tiempo., por lo tanto las variaciones de velocidad del eje y del borde son iguales en magnitudes en tiempos iguales. V. Por último determinamos experimentalmente la aceleración angular con la que desciende un cilindro por un plano inclinado. RESULTADOS TABLA N° 1 Masa (m) N° de arandelas (Fc) Radio (cm) Tiempo t (s) N° de vueltas(n) m m+1 m+2 m+3 m+4 m+5 8 4 5 6 7 100 cm 100 cm 100 cm 100 cm 100 cm 13.34 12.82 13.38 13.12 13.50 10 10 10 10 10 RADIO Fc (N° arandelas) TIEMPO PERIODO 100 8 13.34 1.334 Periodo Velocidad T V 1.334 1.282 1.338 3.312 1.35 471.00 490.10 469.59 189.70 465.42 80 60 40 20 8 8 8 8 11.33 9.28 6.74 5.13 1.133 0.928 0.674 0.513 ¿que relación existe entre la V y el radio? R: exista una relación inversamente proporcional. ¿hacia dónde va dirigida la fuerza en el M.C.U? R: la fuerza va dirigida hacia el vector velocidad. CONCLUSIONES Llegamos a la conclusión que la fuerza centrípeta aumenta si hay un aumento en la masa del cuerpo sobre el que actúa, en la velocidad angular de ese cuerpo o en el radio de su trayectoria circular. Identificamos que fuerzas son las que intervienen en un movimiento circular uniforme. Comprendimos qué relación hay entre: velocidad, radio, fuerza centrípeta y la masa de un cuerpo con movimiento circular uniforme. REFERENCIAS http://www.scribd.com/doc/11859347/Fuerza-Centripeta http://www.google.com.co/webhp?sourceid=navclient&hl=es&ie=UTF8#hl=es&source=hp&biw=1003&bih=457&q=FUERZA+CENTRIPETRA&rlz =1R2ADRA_esCO396&aq=f&aqi=gs1&aql=&oq=&gs_rfai=&fp=92c128fb7e8cfd89 http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza_centr%C3%ADpeta