MCUV

Construcción de un Giroscopio Casero

Objetivo: Visualizar y comprender la aceleración angular en un dispositivo real.

Materiales:

• Rueda de bicicleta pequeña o disco giratorio
• Eje (puede ser un destornillador largo)
• Cuerda resistente
• Cronómetro
• Regla

Instrucciones:

1. Preparación del Giroscopio: Fija la rueda de bicicleta o el disco giratorio al eje de manera que pueda girar libremente.
2. Medición del Radio: Usa la regla para medir el radio del disco o la rueda.
3. Inicia el Movimiento: Enrolla la cuerda alrededor del eje y jala rápidamente para hacer girar el disco.
4. Medición del Tiempo: Usa el cronómetro para medir el tiempo que tarda en detenerse.
5. Calculo de la Aceleración Angular: Calcula la aceleración angular usando la fórmula α=(ωf−ωi) / t, donde ω_f es la velocidad angular final (0 rad/s), ω_i es la velocidad angular inicial y t es el tiempo.
6. Reflexión: Escribe un informe detallando tus observaciones y cálculos, explicando cómo la aceleración angular influye en el movimiento circular.

Experimento con una Bola Atada a una Cuerda

Objetivo: Visualizar y experimentar con la aceleración angular y la aceleración centrípeta en el movimiento circular uniformemente variado.

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 la Velocidad Angular: Calcula la velocidad angular (ω) usando la fórmula ω = 2π / T
7. Calculo de la Aceleración Angular: Usa la fórmula α = Δω / Δt​ para calcular la aceleración angular.
8. Fuerza Centrípeta: Calcula la fuerza centrípeta usando la fórmula F_c = m⋅v₂ / r​, donde mmm es la masa de la bola.
9. Reflexión: Escribe un informe detallado de tus observaciones y cálculos, y reflexiona sobre cómo la aceleración angular y la aceleración centrípeta afectan el movimiento circular.

Carrera Circular con Aceleración

Objetivo: Comprender la relación entre aceleración angular y desplazamiento angular en el movimiento circular uniformemente variado.

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. Aceleración Angular: Calcula la aceleración angular (α) usando la fórmula α=Δω/Δt
6. Reflexión: Escribe un informe sobre tus observaciones y cálculos, explicando la relación entre la aceleración angular y el desplazamiento angular.