reporte angular grupo frizly

7/22/2019 Reporte Angular Grupo Frizly

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Tarea No. 1Universidad de San Carlos, Facultad de Ingeniería

Departamento de FísicaLaboratorio de Física 1

2012-22661 Frizly Manuel Reyes Carrillo

2012-12694 Victor Manuel Yac Cano2012- Joseph Argel Figueroa

I. OBJETIVOS

Objetivo General:

• Demostrar la cinemática del movimiento circularuniformemente variado.

Objetivos específicos:

• Obtener de forma experimental y teórico el radio del

disco que utilizamos como polea.• Demostrar que el movimiento del disco es conaceleración angular constante.

• Proponer un modelo matemático para curva posiciónangular respecto el tiempo.

• Calcular la aceleración lineal de la masa.

II. MARCO TEÓRICO

En el movimiento circular de una cantidad cinemática esde suma importancia la aceleración angular instantánea α otambién conocida como la medida de la razón de cambio dela velocidad angular en el tiempo, se presenta la velocidad

angular del movimiento circular de un cuerpo aumenta odisminuye en cada instante de tiempo de forma constante.Se pueden predecir las cantidades cinemáticas como:Posición Angular:

θ = θ0 + ω0t +1

2αt2 (1)

Velocidad Angular:

ω2

f = ω2

0+ 2αθ (2)

ωf = ω0 + αt (3)

La velocidad angular en cada unidad de tiempo esta represen-

tada como:ω = αt (4)

En un movimiento circular uniformemente variado siemprehay una aceleración tangencial, la cual es directamente pro-porcional a la aceleración angular constante por el radio delcuerpo, entonces se dice que la masa que cuelga tenga unaaceleración tangencial constante, representadas por:

a = αr (5)

a =2h

t2(6)

III. DISEÑO EXPERIMENTAL

III-A. Materiales

Un disco con su eje.Cáñamo.

Una cinta métrica.Un cronómetroUna masa.Trípode en forma de V.Una varilla de un metro.Vernier.

III-B. Magnitudes físicas a medir

La posición angular del disco θEl tiempo t en segundos, que tarda el disco en dar 1, 2,3 y 4 vueltas.El radio R en metros, que enrolla la pita de cáñamo.La altura H en metros.El tiempo que tarda la masa que cuelga en recorrer laaltura H en segundos.

III-C. Procedimiento

Colocar la masa en la cuerda del equipo.Seleccionar una señal de referencia para medir confacilidad la vueltas que realiza el disco.Soltar la masa del reposo.Medir el tiempo que tarda en recorrer vueltas completas,realizar la medicion 5 veces.Repetir el paso anterior con 2, 3 y 4 vueltas.Medir la altura arbitraria H Realizar 5 mediciones del tiempo que tarda la masa enrecorrer esa altura.Predecir la aceleración angular, tangencial y el radio.



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III-D. Diagrama

IV. RESULTADOS

Aceleracion angulalar(α):

α = 2,36± 0,04rad/s2

Aceleracion Tangencial:

a = 0,01± 0,0013m/s2

Radio experimental:

R = 0,042± 0,006m

V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

En el momento en realizar las mediciones en el laboratoriohubieron ciertas variables, las cuales no fueron tomadas encuenta, que afectaron los resultados finales, tales pueden serel error humano, la cual en cierto punto afecta los resultados;cabe mencionar que la fricción de la polea no fue tomada encuenta y esto también hace que los resultados sean alterados.

Basándonos en la interpretación de las gráficas,demostramos que la aceleración angular es constante yque como se puede apreciar en la gráfica Posición vrs tiempo.La gráfica es una semi parábola aunque en la representación

gráfica no se logre apreciar tan bien,esto debido a que nopudimos tomar los datos de las 8 revoluciones estipuladaspero sin embargo la gráfica nos indica que los tiempos sonaceptables o correctos dentro del margen de la incerteza.Allinealizar la gráfica se puede apreciar que es un recta lo cualnos indica que la aceleración es constante y por lo tanto laaceleración lineal también.

Como podemos notar en la representación gráfica del elradio experimental y el radio teórico, el experimental entraentre la incerteza del radio teórico por lo que la practica fueun éxito.

VI. CONCLUSIONES

Debido que la aceleración que calculamos son constan-tes,podemos concluir que en realidad existe un movi-miento circular uniformemente acelerado.El comportamiento de las gráficas nos pueden dar el

indicio de la naturaleza del experimento realizado.Los resultados de los radios concuerdan tomando encuenta las incertezas de los mismos;e allí la importanciade tomar esos datos en cuenta.Se podría mejorar los resultados y tener aun mas pro-ximidad al radio teórico si realizamos mas corridas alprocedimiento que calcular el tiempo por revolución.

VII. FUENTES DE CONSULTA

Raymond A. Serway. Fisica tomo 1. Cinematica de laRotacion: Movimiento con aceleracion constante. Terceraedicion. (Págs. 251-256)

Cesár Izquierdo. Cinematica del movimiento circularuniformemente variado. Manual de laboratorio Fisica 1.(Págs. 2-8). Guatemala.

V III. ANEXOS

No θ ∆θ(rad) t1(s) t2(s) t3(s) t4(s) t5(s)

1 2ππ

102.39 2.40 2.53 2.38 2.53

2 4ππ

103.34 3.47 3.34 3.56 3.40

3 6ππ

103.97 4.00 4.07 4.06 4.00

4 8ππ

104.38 4.78 4.84 4.72 4.81

TABLA 1. de corridas con sus respectivos tiempos.

No θ(rad) ∆π(rad) t prom(s) ∆t(s)

1 2ππ

102.45 0.21

2 4ππ

103.42 0.21

3 6ππ

104.02 0.21

4 8ππ

104.71 0.21

TABLA 2. tiempos medios.



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Grafica 1

Modelo matemático arrojado por Qtiplot

1,8t2 ± 0,27

No θ(rad) ∆θ(rad) Z = t2 ∆z(s)

1 2ππ

106.00 1.03

2 4ππ

1011.70 1.44

3 6ππ

1016.16 1.69

4 8ππ

1022.18 1.98

TABLA 3.

Grafica2.


1,18t− 0,85± 0,43

N W(rad/s) ∆ω(rad/s) t(s) ∆t(s)2 7.98 0.09 3.42 0.213 9.79 0.09 4.02 0.21

TABLA 4.Velocidad angular.

Grafica3.


3t− 2,29± 0,96

Calculo de α

Como:

α = 2a y a = 1,18(modelo2)α = 2(1,18)

α = 2,36rad/s2

Calculo de ∆α

∆α = 2∆a∆α = 2(0,03)

α =1

25rad/s2

h(m) h t1 t2 t3 t4 t5 t prom0.5 5e-4 3.22 3.25 3.28 3.25 3.26 3.25 0

TABLA 5.Tiempo en recorrer altura hCalculo de la aceleración lineal de la masa:

h =1

2at2

a =2h

t2

a =2 ∗ ,5

3,252

a = a(h

h+

2t

t)

a = 0,01(5e− 4

0,5+

2 ∗ 0,21

3,25)



4

a = 0,01± 0,0013m/s2

Calculo del radio experimental:

a = RαR =

a

α

R =0,01

2∗

1,18R = R(

a

a+α

α)

R = (0,042)0,0013

0,01+

0,04

2,36R = 0,042± 0,006m

Radio teórico = 0,0375± 0,0005m

Grafica4.

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