EXPERIMENTOS SOBRE MOVIMIENTOS CIRCULARES


 
 

Para estudiar experimentalmente la evolución cinemática de un MCU se requiere elaborar diseños que permitan producir y filmar un este tipo de movimiento. Hecho esto, cabe utilizar el programa Modellus y analizar la concordancia entre el movimiento reales (filmado) y un movimiento virtual que obedezca a las leyes del movimiento circular y uniforme.

 
     
 

 

Un diseño posible consiste en hacer rodar una pelotita roja dentro de un plato, cuyo borde ejerza de límite a la trayectoria circular. Con la misma idea, se puede ser usar un disco giratorio y señalar encima de él algunos puntos. Cuando gira el disco, realizan movimientos circulares a diferentes distancias del centro.

Clic aquí para ver detalles y resultados de estos experimentos.

 
     
 

 

Otro diseño similar similar se puede elaborar haciendo rodar un spinner. Este dispositivo está constituido por un eje central del cual emergen varios brazos, que terminan en unos aros con rodamientos. Los rodamientos consiguen minimizar el rozamiento cuando rota el spinner, por lo que cualquiera de los puntos de alguno de los ejes, tiene un movimiento muy cercano al circular y uniforme.

Clic aquí para ver detalles y resultados de este experimento.

 
     
 

 

Si se dispone de sensores de posición y/o de fuerza, se puede pensar en aprovecharlos para intentar realizar otros experimentos, en los que se procure producir el movimientos circulares uniformes aplicando a algún objeto una fuerza central (susceptible de ser medidas con el sensor de fuerza o, quizá, con un simple dinamómetro).

Así por ejemplo, en el video adjunto, filmado en una clase se muestra la sencilla experiencia consistente en generar el movimiento de un péndulo cónico. Visualmente no se aprecian alteraciones en la fuerza que mide el dinamómetro y si ello fuera así, deduciríamos que se está ejerciendo una fuerza resultante sobre la bolita horizontal y constante.

Sin embargo, al hacer este tipo de experimento en el laboratorio usando el sensor de fuerza (mucho más preciso que el dinamómetro), normalmente se obtienen oscilaciones continuas e incontrolables en el valor de la tensión del hilo, lo que delata que, en realidad, la bolita no se mantiene en un plano horizontal y, en consecuencia, el movimiento dista de ser el deseado.

 
 

Así, estos diseños revelan que es muy difícil aplicar en el laboratorio escolar una fuerza central que sea verdaderamente constante y produzca un movimiento circular y uniforme.