| θ0= | ω0= | α= |
1-OBJETIVOS
1- Estudiar las variables que intervienen en la cinemática de rotación uniforme y en la rotación uniformemente acelerada
2- Dibujar gráficas θ(t) y ω(t) para la rotación uniforme y para la rotación uniformemente acelerada
3- Distinguir entre rotación uniforme y rotación uniformemente acelerada. mediante sus correspondientes gráficas θ(t) y ω(t)
4- Relacionar las gráficas θ(t) y ω(t) con las ecuaciones del la rotación uniforme y la rotación uniformemente acelerada
2-FUNDAMENTO TEÓRICO
Puede encontrar información sobre el movimiento de rotación en los siguientes enlaces:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/hframe.html
https://www.youtube.com/watch?v=DQLVi08oTPk
3-MATERIAL Y PROCEDIMIENTO
círculo graduado
móvil
cronómetro
En el panel seleccione posición angular (no es necesario) ,velocidad angular y/o aceleración angular (al menos una de las dos es necesario modificar), y pulse el botón INICIAR. El botín INICIAR se sustituye por el botón ANOTAR. Vaya anotando datos hasta completar la tabla. (Si el ángulo descrito o la velocidad angular son muy grandes, la animación se detiene automáticamente).
4- ACTIVIDADES
Esta actividad se puede programar en dos sesiones una para el estudio de la rotación uniforme y otra paara el estudio de la rotación uniformemente acelerada . Por otra parte se pueden dividir a los alumnos en grupos para realizar las distintas actividades que se proponen.
Para guardar los datos de su experiencia puede copiar y completar una tabla como la siguiente:
a) Rotación uniforme (α=0)
a-1) Variación con la velocidad angular
Realice la experiencia para los siguientes valores iniciales:
a1.1-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=10 ;α(rad/s2)=0
a1.2-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=20 ;α(rad/s2)=0
a1.3-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=30 ;α(rad/s2)=0
Represente las gráficas θ(t) para cada una de las experiencias. Utilice los mismos ejes y dibuje cada gráfica de distinto color. ¿Qué conclusión obtiene? Calcule la pendiente de cada recta y compruebe que coincide con la velocidad angular. Dibuje las gráficas ω(t)
a-2) Variación con la posición angular inicial
Realice la experiencia para los siguientes valores iniciales:
a2.1-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=10 ;α(rad/s2)=0 (Use los valores obtenidos anteriormente)
a2.2-θ0(rad)=1.57 ;ω0( rad/s)=10 ;α(rad/s2)=0
a2.3-θ0(rad)=-1,57 ;ω0( rad/s)=10 ;α(rad/s2)=0
Represente las gráficas θ(t) para cada una de las experiencias. Utilice los mismos ejes y dibuje cada gráfica de distinto color. ¿Qué conclusión obtiene? Dibuje las gráficas ω(t)
b) Rotación uniformemente aceleradao (α≠0)
b-1) Variación con la aceleración angular
Realice la experiencia para los siguientes valores iniciales:
b1.1-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=0.01
b1.2-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=0.02
b1.3-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=-0.01
Represente las gráficas θ(t) para cada una de las experiencias. Utilice los mismos ejes y dibuje cada gráfica de distinto color. ¿Qué conclusión obtiene? Dibuje las gráficas ω(t). Calcule la pendiente de cada recta y compruebe que coincide con la aceleración angular .
b-2) Variación con la posición angular inicial
Realice la experiencia para los siguientes valores iniciales:
b2.1-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=0.01 (Use los valores obtenidos anteriormente)
b2.2-θ0(rad)=1.57 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=0.01
b2.3-θ0(rad)=-1.57 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=0.01
Represente las gráficas θ(t) para cada una de las experiencias. Utilice los mismos ejes y dibuje cada gráfica de distinto color. ¿Qué conclusión obtiene?
b-3) Variación con la velocidad angular inicial
Realice la experiencia para los siguientes valores iniciales:
b3.1-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=0 ;α(rad/s2)=0.01 (Use los valores obtenidos anteriormente)
b3.2-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=10 ;α(rad/s2)=0.01
b3.3-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=20 ;α(rad/s2)=0.01
Represente las gráficas θ(t) para cada una de las experiencias. Utilice los mismos ejes y dibuje cada gráfica de distinto color. ¿Qué conclusión obtiene?
b-4) Otras actividades
Realice la experiencia para los siguientes valores iniciales:
b4.1-θ0(rad)=3,14 ;ω0( rad/s)=-10 ;α(rad/s2)=0.01
b4.2-θ0(rad)=0 ;ω0( rad/s)=30;α(rad/s2)=-0.01 ;α(rad/s2)=-0.01
Represente las gráficas θ(t) para cada una de las experiencias. Utilice los mismos ejes y dibuje cada gráfica de distinto color. ¿Qué conclusión obtiene?
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