Proyecto de fisica
Problema:
Debemos crear un prototipo para poder explicar las fórmulas del movimiento circular en la vida real.
Exploración:
Movimiento Circular
El movimiento circular es aquel en el que un cuerpo describe una trayectoria en forma de circunferencia alrededor de un punto fijo (centro). Es muy común en la vida real: las ruedas, los ventiladores, la Tierra girando sobre su eje o alrededor del Sol.
🔹 Conceptos básicos
1. Trayectoria: circunferencia.
2. Radio (r): distancia entre el centro de la circunferencia y el objeto.
3. Ángulo (θ): apertura recorida respecto al centro, medida en radianes (rad) o grados (°).
4. Velocidad angular (ω): rapidez con que cambia el ángulo.
5. Periodo (T): tiempo que tarda en dar una vuelta completa.
6. Frecuencia (f): número de vueltas por segundo (inverso del periodo).
7. Aceleración centrípeta (ac): aceleración dirigida hacia el centro, responsable de mantener al cuerpo en la trayectoria circular.
8. Fuerza centrípeta (Fc): fuerza que mantiene el movimiento circular, siempre hacia el centro.
🔹 Tipos de movimiento circular
1. Movimiento Circular Uniforme (MCU)
La rapidez es constante.
Solo cambia la dirección de la velocidad, no su magnitud.
2. Movimiento Circular Uniformemente Acelerado (MCUA)
La velocidad angular cambia de manera constante.
Existe una aceleración angular (α).
🔹 Fórmulas principales
1. Relaciones angulares y lineales
Longitud de arco:
s = r \cdot \theta
v = \frac{s}{t} = r \cdot \omega
a_t = r \cdot \alpha
2. Magnitudes angulares
Velocidad angular:
\omega = \frac{\theta}{t}
\alpha = \frac{\Delta \omega}{\Delta t}
f = \frac{1}{T} \quad , \quad \omega = 2\pi f = \frac{2\pi}{T}
3. Movimiento circular uniforme (MCU)
Velocidad lineal:
v = \frac{2\pi r}{T} = 2\pi rf
a_c = \frac{v^2}{r} = \omega^2 r
F_c = m \cdot a_c = m \cdot \frac{v^2}{r} = m \omega^2 r
4. Movimiento circular uniformemente acelerado (MCUA)
Ecuaciones angulares (análogas a MRUA):
\theta = \theta_0 + \omega_0 t + \tfrac{1}{2} \alpha t^2
\omega = \omega_0 + \alpha t
\omega^2 - \omega_0^2 = 2\alpha (\theta - \theta_0)
🔹 Magnitudes importantes
Desplazamiento angular (θ): en radianes (1 vuelta = rad).
Rapidez tangencial (v): depende del radio y de la velocidad angular.
Aceleración total (a): combinación de centrípeta y tangencial:
a = \sqrt{a_c^2 + a_t^2}
🔹 Ejemplos en la vida real
MCU: la Luna orbitando la Tierra , una discoteca girando en un tocadiscos.
MCUA: una rueda de bicicleta que empieza a girar desde el reposo, un motor acelerando.
Diseño:
Planificación:
Los materiales utilizados fueron:
Tapas: fueron utilizadas para hacer la forma de las sillas.
Cartón: es utilizado para hacer de base y recubrimiento del motor.
Un motor: se utiliza para darle movimiento al circuito:
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