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martes, 29 de enero de 2019

M19S3 Actividad Integradora: Cálculos relacionados con el movimiento circular

Actividad Integradora: Cálculos relacionados con el movimiento circular
Alumno: Elber González López
Facilitador: Jorge Padilla Lomas
Modulo 19 semana 3
Grupo: M19C4G9-666

¿Qué hacer?

1. Extrae los datos del siguiente enunciado para resolver los cálculos solicitados.
Una rueda de una motoneta tiene un radio de 50 cm y gira a razón de 300 vueltas por minuto.

2. Soluciona lo que se te pide:
a) Primero, calcula la frecuencia. Recuerda que la frecuencia es el número de vueltas por segundo, entonces hay que pasar de minutos a segundos (1min = 60 segundos). Su fórmula es:

Datos

Centímetros del  radio= 50 Cm.
Radio en metros= 0.50m
Ciclos por minuto= 300 vueltas
Segundos por minuto= 60 Seg.
Ya que el radio deberá de expresarse en metros, procedemos con una regla de tres para poder tener la conversión.
Así pues se sustituyen los datos en la ecuación de la frecuencia, para esto consideramos el tiempo en segundos y los ciclos; para esto se realiza la división de los ciclos entre los segundos y de esta forma se obtiene la frecuencia.

b) Posteriormente, obtén el periodo, que es el tiempo que tarda una vuelta y es inverso a la frecuencia. Su fórmula es: 

Una vez con el dato de frecuencia, se sustituye en nuestra formula el periodo y así se realizan las operaciones de acuerdo a nuestra formula; así que el resultado obtenido es el periodo.

c) Ahora, calcula la velocidad angular (w) con la fórmula donde incluyas los valores anteriores:

Al llegar a la formula anterior, podemos seguir un par de procedimientos distintos para llegar a la velocidad angular por lo que realizaremos ambos métodos para comprobar que nos arrojan el mismo resultado.
Para la realización del primer cálculo, se utiliza el dato que obtuvimos en el inciso b) que es de 0.20 seg/ciclos y el valor conocido de π (3.1416). Sustituimos los valores en la formula y posteriormente realizamos las operaciones; iniciando con el despeje de los radianes y continuando con la división correspondiente que será la que nos ofrezca el resultado de la velocidad angular que se expresa en radianes sobre segundos.

Para nuestro segundo método, utilizaremos de igual manera el valor conocido de π (3.1416), mas en este caso no utilizaremos el dato del periodo, sino el de la frecuencia obtenido en el inciso a) que sabemos es de 5 ciclos/seg; otra diferencia que encontramos en este segundo método es que no utilizaremos la división, sino que multiplicaremos. En primer lugar despejamos el valor de los radianes y consecuentemente lo multiplicamos por la frecuencia, para de esta manera obtener la velocidad angular que también se expresara en radianes sobre segundos.

En base a los resultados obtenidos, nos cercioramos que ambos métodos nos ofrecen el mismo resultado, por lo que cualquiera de los dos es válido; pues llegamos al mismo resultado.

Nota: Recuerda que deberás convertir los rev/min a rad/seg donde 1 rev = 2π rad y 1 min = 60 seg.
d) Por último y a partir del resultado obtenido en el inciso c, encuentra la velocidad tangencial, cuya fórmula es:

Para obtener la velocidad tangencial, primeramente sustituimos el valor de la velocidad angular que es de 31.416 rad/seg y el dato que nos proporciona el ejercicio, y que anteriormente fue convertido de centímetros a metros, el cual tuvo un valor de 0.50m y entonces se procede a multiplicar los dos términos, con lo que finalmente obtenemos el siguiente resultado:

3. Integra en un documento los cuatro incisos con sus respectivas respuestas, incluyendo el proceso que seguiste para obtener el resultado y súbelo a la plataforma con el siguiente nombre:
Apellidos_Nombre_M19 S3 AI5 Cálculos que involucran movimiento circular

Referencias

Varios Autores. (2015-2018). Extenso 2 Dinámica en la naturaleza: El movimiento circular. En Módulo 19. (43 páginas). México: Secretaria de Educación Pública (SEP).
Convertir rev a segundos, retomado de https://www.metric-conversions.org/es/longitud/rev-a-segundos.htm
Varios Autores. (2015-2018).Extenso 2 Periodo, Frecuencia Ecuaciones Lineales,  (43 páginas). México: Secretaria de Educación Pública. (SEP)
Convertir rad a segundos, retomado de https://www.metric-conversions.org/es/tiempo/rad-a-segundos.htm
Todos los recursos aquí mencionados, fueron retomados entre los días 26 de Enero y 03 de Marzo del 2018 

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