Fundamentos y Práctica del Movimiento Circular Uniforme (MCU)

Informe de Práctica: Movimiento Circular Uniforme (MCU)

Este informe o trabajo tiene como título Movimiento Circular Uniforme (MCU), el cual se realizó siguiendo los procedimientos matemáticos explicados por el profesor. Dicho trabajo incluyó portada, introducción, materiales utilizados, redacción de procedimiento, gráficos y conclusiones generales. Además de eso, dicho trabajo se hizo también siguiendo las pautas de la práctica explicada por el profesor, en la cual se tomó una borra (borrador) amarrada a un hilo, donde ese mismo hilo estaba amarrado a un dinamómetro que estaba sujetado a la mesa. En la práctica, se tomó el hilo y se le empezó a dar vueltas a la borra, lo que arrojaba una serie de resultados en Newtons. Luego, se utilizó una regla para medir en centímetros el radio que se utilizó para darle vuelta a la borra y, de acuerdo con los datos obtenidos, seguimos el procedimiento matemático explicado por el profesor en la práctica; después, con esto mismo, hicimos los gráficos requeridos en el ejercicio.

Definición del Movimiento Circular Uniforme

Podemos definir al Movimiento Circular Uniforme (MCU) como aquel movimiento que tiene como trayectoria una circunferencia. Ejemplo: cuando una partícula gira en sentido de las agujas del reloj, la cual ocupa las posiciones de una serie de puntos hasta volver al mismo punto de donde comenzó; aquí se dice que la partícula ha descrito en su trayectoria una circunferencia.

Otra definición dice que el Movimiento Circular Uniforme (MCU) es aquel en el cual la partícula, en su trayectoria, recorre arcos iguales en intervalos de tiempos iguales.

Elementos del Movimiento Circular Uniforme

El movimiento circular uniforme consta de una serie de elementos, los cuales son:

• Movimiento periódico: Es aquel que se repite a intervalos regulares de tiempo.
• Periodo (T): Se define mediante la fórmula T = t / n.
• Frecuencia (f): Se define mediante la fórmula f = n / t.

Relación entre Periodo (T) y Frecuencia (f)

Existe una relación estrecha entre estas magnitudes. Estas ecuaciones están relacionadas ya que una es la inversa de la otra; entonces, podemos decir que: T = 1 / f y f = 1 / T.

• Velocidad angular (ω): Se expresa como ω = ángulo / t o ω = 2π / T.
• Velocidad lineal (V): Se define como V = (2π · R) / T.

Fuerzas Desviadoras y MCU

En el contexto del movimiento circular, intervienen las llamadas fuerzas desviadoras:

• Fuerza centrípeta (F_c): Calculada como F_c = m · V² / R.
• Aceleración centrípeta (a_c): Calculada como a_c = V² / R.

Aplicaciones de las Fuerzas Desviadoras

Para aplicar estas fuerzas desviadoras se dan una serie de casos:

• 1^er caso: Consideremos un cuerpo que está girando sobre una mesa horizontal sujeta a un clavo por medio de un hilo. La única fuerza en dirección radial que se encuentra presente es la tensión de la cuerda.