Práctica de MCU

Hecho por: Laura Estallo Guijarro

Objetivo

Objetivo: Llevar a cabo un estudio experimental del movimiento circular uniforme.

Resumen (abstract)

Este informe describe un movimiento circular uniforme. En él se introducen los conceptos básicos de este tipo de movimiento, se detallan los materiales necesarios para la realización de este experimento y el procedimiento a seguir para realizar la práctica. Se incluyen también los datos recogidos tras la realización de la práctica con una tabla, un gráfico y un vídeo incluyendo algunos datos de la práctica.

Introducción

Se dice que un móvil describe un movimiento circular uniforme cuando describe una circunferencia, que se define como trayecto circular y cuando éste lleva una velocidad angular constante. En los movimientos circulares se habla de velocidad angular debido a que el móvil mientras se desplaza en una trayectoria circular va recorriendo también ángulos. La velocidad angular (ω) se puede expresar como el desplazamiento angular (la diferencia del ángulo final menos el inicial) partido del tiempo que tarda el móvil en realizar dicho desplazamiento (la diferencia del tiempo final menos el inicial) y por lo general se expresa con la unidad de medida de radianes por segundo (rad/s), aunque también resulta común encontrarse revoluciones por minuto (rpm) o vueltas por segundo (vueltas/s) como unidad de medida. El radián es el ángulo en el que el arco correspondiente, tiene una longitud igual a la del radio con que se ha trazado dicho arco (toda circunferencia por tanto, tiene 2π radianes).

En cualquier movimiento circular sólo podemos hablar de velocidad instantánea en cuanto a la velocidad lineal, pues ésta cambia constantemente, debido a que el vector de velocidad lineal en un movimiento circular cambia constantemente dirección, siendo así muy variable.

Ésta es la fórmula de la velocidad angular:

Material

  • Microondas

  • Vaso de agua


  • Tapón


  • Cronómetro

Procedimiento

  1. Se coloca un tapón encima del extremo del plato de microondas.
  2. En el centro del plato de microondas se coloca un vaso casi lleno de agua y después se pone el aparato en función de descongelación de menor potencia, para evitar que el agua del vaso hierva y se pone en marcha.
  3. Con la ayuda de un cronómetro se mide el tiempo empleado en dar una serie de vueltas (1,2,5,10,15 y 20 vueltas), sin ser de mucha importancia, que el agua entre en ebullición pasadas esas vueltas.
  4. Sacar con cuidado el vaso del microondas después de que éste se haya enfriado tras unos cinco minutos,  después de haber tomado los datos.

Datos obtenidos

El siguiente video muestra hasta 15 vueltas del plato del microondas, indicando la duración de éstas y su velocidad angular.

Ésta es una gráfica x/t que describe la relación entre el número de vueltas recorridas y el tiempo transcurrido.

Gráfico x/t

A continuación se puede ver la tabla de los datos obtenidos.

Tabla de datos

La velocidad angular que obtenemos en esta práctica es constante (se encuentra entre 0'08 vueltas y 0'09 vueltas) y, a pesar de que es difícil de apreciar en la gráfica, la relación entre el número de vueltas y los segundos que tarda en recorrerlas el plato del microondas es directamente proporcional. Sabiendo esto, podemos identificar de forma precisa que efectivamente, el movimiento del plato de microondas es un MCU.

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