Laboratorio 13 Competencia repaso

Presentación del tema: "Laboratorio 13 Competencia repaso"— Transcripción de la presentación:

1 Laboratorio 13 Competencia repaso
Dr. Willy H. Gerber Instituto de Fisica Universidad Austral Valdivia, Chile Objetivos: Repaso de los conceptos de mecánica y fluidos. – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

2 ¿Como funciona una “bola curva”?
– UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

3 Gran Competencia Repaso Mecánica y Fluidos (Efecto Magnus)
El efecto Magnus Gran Competencia Repaso Mecánica y Fluidos (Efecto Magnus) Heinrich Magnus ¿Quien lanza el mejor “cilindro curva”? Ejemplo: la famosa “bola curva” en el baseball americano. – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

4 Como se compite Cilindro de papel Cordel Efecto Magnus Comienza
a rotar mientras cae Surge fuerza Efecto Magnus La idea es calcular para encontrar el mejor diseño y luego competir con este. Tiene una trayectoria parabólica – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

5 Como se compite Usted calcula y determina: El señor Yo-yo
El radio del cilindro El largo del cilindro El largo del cordel para el lanzamiento Escribe los parámetros y sus nombres en un papel y lo entrega a los profes. Recibe el material y construye su cilindro. Se presenta a competir pudiendo lanzar una vez y mas veces en la medida que no tenga que lanzar un grupo que aun no ha lanzado. Un profe tiene que “certificar el lanzamiento” controlando el largo del hilo y marcando el resultado sobre la hoja. El señor Yo-yo - Capaz deberías usar casco para el caso de que me equivoque en las matemáticas. Nota: no puede cambiar los parámetros declarados inicialmente. – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

6 Como se compite Usted coloca el cilindro en posición y
lo larga. Si toca las barras o sus piernas (si sale en la dirección equivocada) la medición se registra como “cero” El profesor que certifique registra en la hoja de base una marca indicando donde termina el punto central. – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

7 Calculo Revisemos la base del calculo Efecto Magnus
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8 Formulas relevantes Todas las formulas …
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9 Algunos datos De las mediciones previas aprendimos:
El coeficiente de resistencia se estimo en El cordel no genera rotación hasta el final del desenrollarse. Según nuestras mediciones no apoya en las 1-2 ultimas vueltas. O sea al largo ideal que estime súmele entre El cilindro acelera hasta que la resistencia es igual al peso independiente de que el cordel se haya o no desarrollado completamente. Sin embargo, para el rango del cordel que se usa, se puede considerar que dicha velocidad limite se alcanza muy poco después del momento en que el cilindro se libera del cordel. – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

10 Resumen Mecánica Energía cinética [J]
Energía potencial gravitacional [J] Masa [kg] Velocidad [m/s] Momento de inercia [kgm2] Velocidad angular [rad/s] Masa [kg] Aceleración gravitacional [9.8 m/s2] Altura [m] Momento de inercia de un cilindro hueco [kg m2] Velocidad tangencial [m/s] Masa [kg] Radio [m] Radio [m] Velocidad angular [rad/s] – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

11 Resumen Uso de la energía (caso conservación) Fuerzas hidrodinámicas
Empuje [N] Stokes [N] Resistencia turbulenta [N] Densidad del medio [kg/m3] Viscosidad [Pa s] Aceleración gravitacional [m/s2] Velocidad relativa al flujo [m/s] Volumen del cuerpo [m3] Sección del cuerpo [m2] Radio de la esfera [m] Coeficiente de resistencia [-] – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

12 Resumen Uso de las fuerzas de resistencia en un liquido/gas
Empuje siempre contra la gravedad Fuerzas de resistencia siempre opuestas al desplazamiento Situación de equilibrio – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

13 Resumen Movimiento uniformemente acelerado Velocidad [m/s]
Posición [m] Velocidad [m/s] Posición inicial [m] Velocidad inicial [m/s] Aceleración [m/s2] Tiempo [s] Velocidad constante ( = 0) – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

14 El efecto Magnus = 2.8 g = 25 mm = 217 mm = 0.164 kg/m2
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15 Guía propuesta Calcule de las energías la velocidad angular con que el royo se libera del cordel Calcule la velocidad con que cae el royo si este lo hace al igual que en el caso Stokes con una fuerza de resistencia igual al peso. Calcule vía la fuerza de Magnus la aceleración horizontal que experimenta el royo Calcule el tiempo de caída y con el camino horizontal que realiza el royo. Analice la ecuación del camino para encontrar su mejor estrategia. Asuma que la masa del royo es – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08

16 Competencia Premios Otorgamiento del Titulo Master MAGNUS
y el muy valuado reconocimiento por parte de su equipo favorito de profes de física. Lamentablemente el rey de Suecia esta ocupado otorgando el premio Nobel por lo que no podrá participar en la ceremonia. MAster Magnus – UACH-Bachillerato-Lab-13-Version 11.08