fisica 1

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO DE ORIENTE
CARRERAS DE INGENIERIA
FISICA I
ING. DARIO CHAVEZ
AUX. HUGO ARIZA

REPORTE PRACTICA DE LABORATORIO No. 2
CONSERVACION DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO ANGULAR

HEIFY EDELMAN PEREZ MEJIA
2012-45539

CHIQUIMULA, 29 DE JULIO DE 2014

RESUMEN
Objetivos de la práctica:


Realice el cálculo del momento de inercia delsistema barra más
cilindros.



Realice de nuevo el cálculo del momento de inercia del sistema por
medio del teorema de conservación de la cantidad de movimiento
angular.



Determine el momento de inercia de un objeto respecto a un eje
determinado
analizando
su
movimiento
de
rotación.



Comprobar que con dos cálculos diferentes se obtiene un mismo
resultado.

Laconservación de la cantidad de movimiento angular se basa en cálculos
físicos para determinar el momento de inercia de un sistema cuando un
cuerpo está en movimiento rotacional, este a su vez genera una fricción
que se desprecia, se calcula la inercia del sistema de dos formas, una es
experimental y la otra es teórica para obtener una inercia más o menos
igual. El experimento consiste en dejarcaer una esfera a lo largo de un riel
al terminar el recorrido, la esfera golpea una varilla giratoria, la cual tiene
en sus extremos dos masas cilíndricas.

Fundamentos teóricos
Si un sistema rota, la dinámica del movimiento de rotación dice que:
1.La razón de cambio en el tiempo de la cantidad de movimiento
∑
angular L no es más que la suma vectorial de todos los torques (momentosresultantes) que obran sobre el mismo sistema respecto a un punto
arbitrario. La cantidad de movimiento angular para una partícula que se
mueve con velocidad ⃗ respecto a un punto o arbitrario es ⃗⃗
⃗
⃗, para
⃗⃗
un sistema que rota respecto a un eje imaginario
⃗⃗⃗.
Si el torque o momento extremo resultante que actúa sobre un sistema es
cero, entonces
y por lo tanto la cantidad de movimiento⃗ angular
total es constante.
En la siguiente practica una esfera que se deja en libertad desde cierta
altura en una rampa, rueda sin resbalar y choca (asumiendo un choque
elástico) con un cilindro, este cilindro es parte de un sistema conformado
por una barra y dos cilindros unidos a ella.
Después del choque el sistema barra más cilindros gira respecto a un eje
sin fricción, uno de losobjetivos es medir indirectamente el momento de
inercia de la barra respecto al eje de rotación indicando que en el sistema
del choque se conserva la cantidad de movimiento angular del sistema así:
⃗⃗⃗ donde el momento de inercia es
.
Donde se considera que al inicio la esfera con velocidad ⃗ a punto de
chocar con el sistema barra y cilindros que se encuentra en reposo siendo
⃗⃗
⃗
⃗, en sucálculo el vector posición ⃗ y el vector velocidad ⃗ son
perpendiculares y su dirección es en contra de las manecillas del reloj,
después del choque el sistema barra más cilindros queda girando con
rapidez angular ⃗⃗⃗ casi constante en las primeras cinco vueltas en
dirección también contraria a las manecillas del reloj.
Usando la conservación de la cantidad de movimiento angular se puedecalcular el momento de inercia del sistema.

1

http://es.wikipedia.org/wiki/Cinematica_del_movimiento_angular

Diseño experimental
En este laboratorio de la conservación de la cantidad de movimiento
angular consiste en predecir el resultado de la inercia de un objeto a cierta
velocidad angular.
EQUIPO:


Sistema barra más cilindro montada
en un eje giratorio.



Una rampa con sumasa ya armado
para el experimento.



Una cinta métrica



Un cronometro



Una balanza

MAGNITUDES A MEDIR:


La altura “h” de la esfera antes de chocar.



La distancia “r” del punto “o” al centro de masa del cilindro.



La masa m de la esfera.



El tiempo que tarda un cilindro en dar 5 vueltas.



Las masas de los cilindros y de la barra....