Física

PRÁCTICA DE LABORATORIO Nº 06

MOMENTO DE INERCIA.


|1. |OBJETIVO | |
| | | |
|1) |Comprender el concepto de momento de inercia| |
|2) |Determinar el momento de inercia de diferentes |sólidos |regulares |y |
| |homogéneos. | | | |


2. MATERIALES

- Computadora con programa Logger Pro instalado- Interfase Vernier
- Sensor de movimiento rotacional
- 03 Discos de diferente tamaño
- Varilla
- Polea
- 02 masas con ajustes para varilla
- Pesas con portapesas
- Cuerda
- Regla.



3. FUNDAMENTO TEÓRICO



3.1. Momento de inercia.Así como un cuerpo tiende a permanecer en reposo y uno en movimiento tiende a conservar ese estado, un objeto que gira alrededor de un eje tiende a permanecer girando alrededor a él a menos que se vea interferido por alguna interacción externa. La propiedad de un cuerpo a oponerse a cambios en su estado de rotación se denomina momento de inercia o inercia rotacional.

El momento de inerciarefleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.

Dado un sistema de partículas y un eje arbitrario, el momento de inercia del mismo se define como la suma de losproductos de las masas de las partículas por el cuadrado de la distancia r de cada partícula a dicho eje.

Es decir

I = ∑ mi ri 2



Si calculamos el momento de inercia a través de un eje arbitrario usamos el teorema de los ejes paralelos: “El momento de inercia de cualquier cuerpo alrededor de un eje arbitrario, es igual a la inercia alrededor de un eje paralelo que cruzael centro de masa, mas la masa total multiplicada por la distancia al cuadrado entre los dos ejes”.

Es decir

I = ICM + M h2




3.2. Calculo de momento de inercia de sólidos



Disco alrededor de su eje de simetría


Eje de rotación

I = ½ M (R

12 +R

2 2)



R1 R2Varilla delgada alrededor del eje que pasa por el centro perpendicular a su longitud


I = 1/12 M L2





L




Varilla delgada alrededor del eje que pasa por un extremo perpendicular a su longitud


Eje de rotación

I = 1/3 M L2




L






Esfera solida alrededor de cualquier diámetroEje de rotación

I = 2/5 M R2





2R












Varilla ingrávida con dos masas puntuales


Eje de rotación

I = M1 x2 +M2 (L – x)2

X
M1 M2L








Cilindro hueco alrededor de un diámetro central

Eje de rotación

I = 1/4 M (R1 2 +R2 2 + 1/3 h2)


R2

R1

h



3.3. Calculo de experimental del momento de inercia de sólidos

Para...