Cuando algo se mueve, hablamos de su velocidad. En el movimiento rotacional, no solo importa qué tan rápido se mueve la bolita, sino también qué tan rápido gira. Aquí es donde entra la velocidad angular.
Objetivo: Comprender el concepto de velocidad angular (ω), cómo se relaciona con la velocidad tangencial y el radio, y cómo calcularla utilizando la simulación de Educaplus.
Actividad con la Simulación de Educaplus:
Vamos a usar la simulación de Movimiento Circular Uniforme de Educaplus para explorar la velocidad angular.
Accede al Simulador:
Ve a la siguiente dirección: https://www.educaplus.org/game/movimiento-circular-uniforme
Tómate un momento para familiarizarte con la interfaz. Verás la bolita girando, un gráfico, y una tabla de datos de Tiempo (s) y Ángulo (rad). También hay controles para cambiar el Radio y la Velocidad Angular (rad/s).
Observando la "Velocidad Angular Constante":
En la sección de controles, busca el valor de "Velocidad Angular (rad/s)". Este es el valor de ω.
Paso 1: Configura la Velocidad Angular en un valor sencillo (positivo), por ejemplo, 1.0 rad/s. Asegúrate de que la casilla "Constante" esté marcada si existe tal opción, aunque en este simulador suele ser el comportamiento por defecto al establecer un valor.
Dale Play (el botón con el triángulo de "Reproducir"). Observa cómo la bolita se mueve y cómo los valores de Tiempo y Ángulo cambian en la tabla.
Paso 2: Ahora, detén la simulación (Pausa o Reiniciar). Cambia la Velocidad Angular a un valor mayor, por ejemplo, 3.0 rad/s. Vuelve a darle Play.
(1) Compara y responde (en tu cuaderno): ¿Qué diferencias notas en el movimiento de la bolita entre el Paso 1 y el Paso 2? ¿Qué significa un valor más alto de velocidad angular? (¡son dos respuestas!)
(2) Define y responde en tu cuaderno : Basándote en tus observaciones, ¿qué dirías que es la velocidad angular? ¿En qué unidades se mide según la simulación? (Pista: mira la etiqueta junto al número).
Velocidad Tangencial y el Radio:
En la simulación, también puedes variar el radio de la trayectoria.
- Paso 1: Mantén la Velocidad Angular constante (por ejemplo, en 1.5 rad/s) y establece un Radio pequeño (por ejemplo, 1.0 m). Observa el movimiento de la bolita.
- Paso 2: Detén la simulación. Ahora, aumenta el Radio a un valor mayor (por ejemplo, 4.0 m), manteniendo la Velocidad Angular en 1.5 rad/s. Dale Play.
(3)Observa y Reflexiona responde en tu cuaderno: Aunque la simulación no te muestra directamente la velocidad tangencial, ¿parece que la bolita se mueve "más rápido" o "más lento" en su recorrido circular cuando el radio es mayor, si la velocidad angular es la misma?
(4) Investiga y responde en tu cuaderno: ¿Qué es la velocidad tangencial (v)? ¿Cómo crees que se relaciona con la velocidad angular (ω) y el radio (r)?
(5) Formula una hipótesis y responde en tu cuaderno: Si dos objetos giran con la misma velocidad angular, pero uno está a un radio mayor que el otro, ¿Cuál tendrá una mayor velocidad tangencial (es decir, recorrerá más distancia en el mismo tiempo)?
(6) Verifica: Busca la fórmula que relaciona la velocidad tangencial, la velocidad angular y el radio. Anótala en tu cuaderno.
No hay comentarios:
Publicar un comentario