Aceleracion angular
Páginas: 5 (1146 palabras)
Publicado: 3 de octubre de 2010
INTRODUCCIÓN
En este informe estaremos analizando las velocidades angulares de un juego de poleas y engranajes y como estas van a variar dependiendo la velocidad y los grados que se estén manejando.
Utilizaremos un control de velocidades para determinar cómo afecta la fuerza centrifuga y la velocidad tangencial en comportamiento del mismo de una forma parecida como es afectada la tierra ensu movimiento.
El laboratorio presenta los cálculos además presentará una tabla de cómo fue el comportamiento del disco y sus respectivas gráficas.
OBJETIVOS
✓ Hallar la aceleración angular de un disco.
✓ Hallar el modelo matemático que relaciona la posición angular con el tiempo.
✓ Comprobar la relación entre la velocidad angular y la fuerza centrípeta mediante elempleo de la máquina de movimientos rotatorios.
✓ Relacionar el movimiento uniforme acelerado con el movimiento circular uniformemente acelerado utilizando sistema de poleas.
✓ Verificar la relación entre las velocidades angulares y los radios mediante el empleo del torno.
✓ Deducir expresiones matemáticas que relacionen las variables involucradas en el movimiento del disco apartir de las observaciones realizadas.
PROBLEMA
Los equipos de trabajo tienen ideas sobre las ecuaciones que se pueden utilizar para obtener la aceleración W angular como son ∆ ᶿ, con respecto al tiempo.
Percibimos en nosotros vacios procedimentales los cuales se requieren llenar con el objeto de hallar W y el modelo matemático.
MARCO TEÒRICO
En este ejercicio vamos a medir laaceleración del disco pesado cuando le aplicamos un torque externo. Ver la figura 1. El torque externo lo produce la tensión en una cuerda que sostiene a un objeto que cae, y está atada a un carrete en el eje de giro. Para calcular su valor usamos la definición τ = r × T. Ver la figura 2. El brazo de palanca, r, y la tensión en la cuerda, T, son perpendiculares entre sí por lo tanto τ
= rT, siendo r elradio del carrete donde se encuentra arrollado el hilo en el eje de giro y T, la tensión en el hilo que sostiene al objeto que cae.
Por otro lado, τ = Iα, con I el momento de inercia del disco pesado y α, su aceleración angular. Obtendremos la gráfica de velocidad angular vs. tiempo y, de su pendiente, deduciremos la aceleración angular, α
El análisis dinámico del sistema es el siguiente,
T−mg= −madonde T es la tensión en la cuerda y m, la masa del objeto que cae más la del porta pesas que lo sostiene. La aceleración, a, con la que el cuerpo cae, es la misma que la aceleración tangencial de cualquier punto en el perímetro del carrete, es decir, a = aT = αr. Por otro lado, como
τ = Iα = r T = rm(g – a) = rm(g - αr)
podemos despejar el momento de inercia I, y expresarlo en cantidadesconocidas, o medidas en el experimento, por lo tanto,
I= mr2 (g/( r -1)
Identificaremos este valor como el momento de inercia del disco pesado,
medido en el laboratorio, mientras que al valor obtenido de la ecuación I = ½ MR2, le llamaremos el momento de inercia teórico, o el valor que se reporta en la literatura.
HIPÓTESIS
Si la razón de la variación W es uniforme la aceleración esconstante.
Si la aceleración angular α es K, entonces la posición angular ᶿ varía con T2.
MATERIALES
Disco: es una rueda que se coloca para determinar los ángulos a los cuales se hace girar el disco.
Polea: Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal, se usa como elemento de transmisión paracambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos.
Masas: es la cantidad de materia que utilizamos de un cuerpo determinado
Cronómetro: es un reloj o una función de reloj para medir fracciones temporales, normalmente breves y precisas.
Hilo: Un hilo es una hebra larga que permite que una masa determinada baje o suba según la necesidad.
[pic]
DESCRIPCIÓN...
En este informe estaremos analizando las velocidades angulares de un juego de poleas y engranajes y como estas van a variar dependiendo la velocidad y los grados que se estén manejando.
Utilizaremos un control de velocidades para determinar cómo afecta la fuerza centrifuga y la velocidad tangencial en comportamiento del mismo de una forma parecida como es afectada la tierra ensu movimiento.
El laboratorio presenta los cálculos además presentará una tabla de cómo fue el comportamiento del disco y sus respectivas gráficas.
OBJETIVOS
✓ Hallar la aceleración angular de un disco.
✓ Hallar el modelo matemático que relaciona la posición angular con el tiempo.
✓ Comprobar la relación entre la velocidad angular y la fuerza centrípeta mediante elempleo de la máquina de movimientos rotatorios.
✓ Relacionar el movimiento uniforme acelerado con el movimiento circular uniformemente acelerado utilizando sistema de poleas.
✓ Verificar la relación entre las velocidades angulares y los radios mediante el empleo del torno.
✓ Deducir expresiones matemáticas que relacionen las variables involucradas en el movimiento del disco apartir de las observaciones realizadas.
PROBLEMA
Los equipos de trabajo tienen ideas sobre las ecuaciones que se pueden utilizar para obtener la aceleración W angular como son ∆ ᶿ, con respecto al tiempo.
Percibimos en nosotros vacios procedimentales los cuales se requieren llenar con el objeto de hallar W y el modelo matemático.
MARCO TEÒRICO
En este ejercicio vamos a medir laaceleración del disco pesado cuando le aplicamos un torque externo. Ver la figura 1. El torque externo lo produce la tensión en una cuerda que sostiene a un objeto que cae, y está atada a un carrete en el eje de giro. Para calcular su valor usamos la definición τ = r × T. Ver la figura 2. El brazo de palanca, r, y la tensión en la cuerda, T, son perpendiculares entre sí por lo tanto τ
= rT, siendo r elradio del carrete donde se encuentra arrollado el hilo en el eje de giro y T, la tensión en el hilo que sostiene al objeto que cae.
Por otro lado, τ = Iα, con I el momento de inercia del disco pesado y α, su aceleración angular. Obtendremos la gráfica de velocidad angular vs. tiempo y, de su pendiente, deduciremos la aceleración angular, α
El análisis dinámico del sistema es el siguiente,
T−mg= −madonde T es la tensión en la cuerda y m, la masa del objeto que cae más la del porta pesas que lo sostiene. La aceleración, a, con la que el cuerpo cae, es la misma que la aceleración tangencial de cualquier punto en el perímetro del carrete, es decir, a = aT = αr. Por otro lado, como
τ = Iα = r T = rm(g – a) = rm(g - αr)
podemos despejar el momento de inercia I, y expresarlo en cantidadesconocidas, o medidas en el experimento, por lo tanto,
I= mr2 (g/( r -1)
Identificaremos este valor como el momento de inercia del disco pesado,
medido en el laboratorio, mientras que al valor obtenido de la ecuación I = ½ MR2, le llamaremos el momento de inercia teórico, o el valor que se reporta en la literatura.
HIPÓTESIS
Si la razón de la variación W es uniforme la aceleración esconstante.
Si la aceleración angular α es K, entonces la posición angular ᶿ varía con T2.
MATERIALES
Disco: es una rueda que se coloca para determinar los ángulos a los cuales se hace girar el disco.
Polea: Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el concurso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal, se usa como elemento de transmisión paracambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos.
Masas: es la cantidad de materia que utilizamos de un cuerpo determinado
Cronómetro: es un reloj o una función de reloj para medir fracciones temporales, normalmente breves y precisas.
Hilo: Un hilo es una hebra larga que permite que una masa determinada baje o suba según la necesidad.
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