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Principio
En el movimiento circular vertical, un cuerpo se desplaza a lo largo de una trayectoria circular. Su velocidad es siempre tangente a la trayectoria, mientras que la fuerza centrípeta lo atrae hacia el centro de la circunferencia. Además, la gravedad actúa verticalmente y modifica la velocidad a lo largo de la trayectoria. En el punto más alto, la velocidad debe ser suficiente para que el cuerpo complete todo el recorrido. Esto permite investigar las condiciones iniciales que debe cumplir el MotionDot para alcanzar el punto más alto de la trayectoria circular. Con el MotionBoard, la trayectoria puede registrarse con gran precisión.
Tareas
- Haz que el MotionDot recorra una trayectoria semicircular con diferentes velocidades iniciales y registra el movimiento utilizando el MotionBoard.
- Repite el experimento en una trayectoria de tres cuartos de circunferencia.
- Compara las trayectorias y analiza las diferencias en velocidad y recorrido.
- Investiga las condiciones límite en el punto más alto de la trayectoria circular.
- Repite las mediciones para obtener patrones de movimiento característicos.
Objetivos
Los estudiantes deben reconocer que el movimiento circular vertical resulta de la combinación de velocidad tangencial y fuerza centrípeta, mientras que la gravedad modifica la velocidad a lo largo de la trayectoria. Deben familiarizarse con los conceptos de fuerza centrípeta, fuerza centrífuga, energía cinética, energía potencial y sistema de referencia inercial. Desde el inicio del estudio de la mecánica, deben ser capaces de analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo, comparar trayectorias y reconocer las transformaciones de energía a lo largo del recorrido.
Beneficios
- Registro digital preciso del movimiento circular vertical en tiempo real mediante la aplicación LABsense
- Análisis de la velocidad, la trayectoria y la transformación de energía
- Demostración clara de la fuerza centrípeta y de las fuerzas aparentes
- Fomento de la comprensión de los sistemas de referencia inerciales y de la dinámica del movimiento
- Ideal para educación secundaria básica y superior
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