MCU

1. Velocidad Angular (ω)
   • Definición: La velocidad angular es la tasa de cambio del ángulo con respecto al tiempo. Se mide en radianes por segundo (rad/s).
   • Fórmula: ω=Δθ​/Δt
   • Descripción: En el movimiento circular uniforme, la velocidad angular es constante, lo que significa que el objeto recorre ángulos iguales en tiempos iguales.
2. Velocidad Lineal (v)
   • Definición: La velocidad lineal es la tasa de cambio de la posición con respecto al tiempo a lo largo de la trayectoria circular. Se mide en metros por segundo (m/s).
   • Fórmula: v=r⋅ω , donde r es el radio del círculo.
   • Descripción: La velocidad lineal es tangente a la trayectoria circular en cualquier punto y es constante en magnitud.
3. Período (T)
   • Definición: El período es el tiempo que tarda el objeto en completar una vuelta completa alrededor del círculo. Se mide en segundos (s).
   • Fórmula: T=2π/ω
   • Descripción: El período es inversamente proporcional a la velocidad angular; un objeto que gira más rápidamente tiene un período más corto.
4. Frecuencia (f)
   • Definición: La frecuencia es el número de vueltas que el objeto completa en un segundo. Se mide en hertz (Hz).
   • Fórmula: f = 1 / T
   • Descripción: La frecuencia es la inversa del período; un objeto que completa más vueltas en un segundo tiene una frecuencia más alta.
5. Aceleración Centrípeta (a_c​)
   • Definición: La aceleración centrípeta es la aceleración dirigida hacia el centro del círculo que mantiene al objeto en su trayectoria circular. Se mide en metros por segundo cuadrado (m/s²).
   • Fórmula: a_c = v²/ r = r⋅ω²
   • Descripción: La aceleración centrípeta es necesaria para cambiar constantemente la dirección de la velocidad del objeto, permitiendo así el movimiento circular.
6. Fuerza Centrípeta (F_c​)
   • Definición: La fuerza centrípeta es la fuerza neta dirigida hacia el centro del círculo que causa la aceleración centrípeta. Se mide en newtons (N).
   • Fórmula: F_c = m⋅ a_c = m ⋅v₂ / r = m⋅r⋅ω² ,donde m es la masa del objeto.
   • Descripción: La fuerza centrípeta puede ser proporcionada por diversas fuerzas, como la tensión en una cuerda, la fuerza gravitacional o la fuerza de fricción.

Construcción de un Modelo de Movimiento Circular

Objetivo: Visualizar y comprender los conceptos de velocidad angular, velocidad lineal y fuerza centrípeta.

Materiales:

• Plato giratorio (puedes usar una base giratoria de cocina)
• Bolas de plastilina de diferentes tamaños
• Hilo y una pinza de ropa
• Cronómetro
• Regla

Instrucciones:

1. Preparación del Modelo: Coloca el plato giratorio sobre una superficie plana. Une una bola de plastilina al extremo de un hilo y fíjalo al centro del plato con la pinza de ropa.
2. Medición del Radio: Usa la regla para medir la longitud del hilo desde el centro del plato hasta la bola de plastilina. Anota esta medida como el radio (r).
3. Gira el Plato: Gira el plato a una velocidad constante y usa el cronómetro para medir el tiempo que tarda la bola en completar una vuelta completa. Anota este tiempo como el período (T).
4. Calculo de la Velocidad Angular: Calcula la velocidad angular (ω) usando la fórmula ω=2π/T
5. Calculo de la Velocidad Lineal: Calcula la velocidad lineal (v) usando la fórmula v=r⋅ω
6. Reflexión: Escribe un breve informe sobre tus observaciones y cálculos, explicando cómo se relacionan la velocidad angular, la velocidad lineal y la fuerza centrípeta en el movimiento circular uniforme.

Búsqueda del Tesoro de Movimiento Circular

Objetivo: Identificar ejemplos del movimiento circular uniforme en tu entorno cotidiano.

Materiales:

• Cámara o teléfono móvil con cámara
• Libreta de notas
• Bolígrafo o lápiz

Instrucciones:

1. Lista de Ejemplos: Haz una lista de ejemplos de movimiento circular uniforme que podrías encontrar en tu entorno (por ejemplo, ventiladores, ruedas de bicicleta, carruseles).
2. Exploración: Sal a buscar estos ejemplos en tu casa, barrio o escuela. Toma fotografías de cada ejemplo y anota en tu libreta dónde los encontraste.
3. Descripción: Escribe una breve descripción de cómo cada ejemplo representa el movimiento circular uniforme, incluyendo las fuerzas y velocidades involucradas.
4. Presentación: Organiza tus fotos y descripciones en un informe o presentación para compartir tus hallazgos.

Carrera Circular

Objetivo: Comprender la relación entre velocidad lineal y angular en el movimiento circular uniforme.

Materiales:

• Juguetes con ruedas o coches de juguete
• Cinta adhesiva
• Cronómetro
• Regla

Instrucciones:

1. Preparación de la Pista: Usa la cinta adhesiva para marcar una pista circular en el suelo.
2. Carrera: Coloca los juguetes en la pista y hazlos correr a lo largo del círculo. Mide el tiempo que tarda cada juguete en completar una vuelta usando el cronómetro.
3. Medición del Radio: Usa la regla para medir el radio de la pista.
4. Calculo de Velocidades: Calcula la velocidad angular y la velocidad lineal de cada juguete usando las fórmulas ω = 2π / T​ y v = r⋅ω
5. Reflexión: Escribe un informe sobre tus observaciones y cálculos, explicando la relación entre la velocidad lineal y la velocidad angular.

Experimento con una Bola Atada a una Cuerda

Objetivo: Visualizar y experimentar con la fuerza centrípeta y la aceleración en el movimiento circular uniforme.

Materiales:

• Bola pequeña (puede ser de tenis o de plástico)
• Cuerda resistente
• Cronómetro
• Regla

Instrucciones:

1. Preparación: Ata la bola a un extremo de la cuerda.
2. Movimiento Circular: Gira la bola en un círculo horizontal manteniendo constante la longitud de la cuerda.
3. Medición del Tiempo: Usa el cronómetro para medir el tiempo que tarda la bola en completar 10 vueltas.
4. Calculo del Período: Divide el tiempo total por 10 para obtener el período (T).
5. Medición del Radio: Mide la longitud de la cuerda desde tu mano hasta la bola para obtener el radio (r).
6. Calculo de Velocidades: Calcula la velocidad angular y la velocidad lineal usando las fórmulas ω=2π/T
7. Fuerza Centrípeta: Calcula la fuerza centrípeta usando la fórmula F_c = m⋅v₂ / r ,donde mmm es la masa de la bola.
8. Reflexión: Escribe un informe detallando tus observaciones y cálculos, y reflexiona sobre cómo la fuerza centrípeta mantiene la bola en su trayectoria circular.