Universidad San Francisco de Quito

Electr�onica para Ciencias e Ingenier��a

Medidor de velocidad tangencial instant�anea y el

periodo de un movimiento angular

Avance 1

Profesor: Nelson Herrera

Nicol�as Loayza

Jos�e Eduardo Paredes

Septiembre 15, 2015

1 Descripci�on del Proyecto

El proyecto consiste en un medidor de velocidad tangencial instant�anea yel periodo de un movimiento circular uniformemente variado sobre un planohorizontal.

2 Antecedentes

La Pr�actica No. 5 del Laboratorio de Fsica General I describe el proced-imiento para medir el desplazamiento angular y el tiempo que se demora enpasar una longitud determinada a trav�es de un sensor �optico.

El experimento consiste en un disco, sobre una base giratoria. Dos obtu-radores, separados 180°entre s��, son adheridos a la super�cie del disco. Unsensor �optico es colocado de tal manera que el obturador pase por el sensormientras gira. Mediante un cron�ometro digital conectado al sensor, se mideel tiempo que lo toma al obturador pasar por el sensor. Se registra el anchodel obturador y el radio entre el centro del disco y el sensor. El movimientoes producido por un peso que proporciona una aceleraci�on constante. Unportamasas es sujetado por una cuerda desde el disco, pasando a trav�es deuna polea de mesa, hasta que el portamasas cuelga libremente. Para producirel movimiento, se deja caer libremente un portamasas con un peso.

Los materiales a utilizar para el procedimiento descrito anteriormente son:

- (1) Base giratoria

- (1) Disco

- (1) Regla pequea

- (2) Obturadores

- (1) Cron�ometro de disparo ptico

- (1) Base met�alica

- (1) Anclaje y pinza

- (1) Portamasas

- (1) Pesa de 50 g.

- (x) Cuerda

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3 Proyecto Propuesto y Objetivos

El proyecto tiene como objetivo expandir el alcance de la Pr�actica No. 5,Cinemtica de Rotaci�on, del Laboratorio de Fsica General I, integrando lossiguientes elementos:

1. Sensores para medir directamente la velocidad tangencial y el perododel movimiento.

2. Pantalla LED para visualizar las medidas.

3. Archivo en formato legible para computadora con las medidas obtenidas.

4. Un mecanismo para automatizar el proceso de recogimiento de la cuerdacon el portamasas, usando un motor de corriente continua.

5. Controlador de las funciones de sensores, motor, pantalla mediante unArduino.

3.1 Dise~no propuesto para el mecanismo para el recogimiento

de la cuerda

El mecanismo entra en acci�on luego de que el portamasas esta colgandolibremente y los sensores han registrado las medidas requeridas. El motorde corriente continua cuenta con una rueda giratoria. El usuario debe giraral motor sobre su eje hasta hacer contacto con el borde del disco giratoriocomo muestra la Figura 1.

Figura 1: El motor gira sobre su eje hasta hacer contacto con el borde deldisco giratorio

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Posteriormente se enciende el motor y provoca un movimiento circularopuesto al causado por la ca��da del portamasas, enrollando as�� la cuerda.Una vez que la cuerda sea recogida por el motor, se vuelve a girar al motora su posici�on inicial, es decir a la posici�on donde no hace contacto con eldisco. Se deber�a programar al motor para que funcione durante el tiempoque requiere enrollar una cuerda de longitud l, y los sensores deben ser pro-gramados para que funcionen �unicamente cuando el movimiento es causadopor el portamasas y no por el motor.

4 Boceto

La Figura 2. muestra un boceto del proyecto propuesto.

Figura 2: Boceto del proyecto propuesto

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