fisica

I. INTRODUCCION
En el siguiente laboratorio se estudiara el momento de inercia de cada uno de los objetos: disco y aro, que se propusieron para esta práctica. Se mostrará y comparará los resultados experimentales y teóricos, dándonos una visión de los que es el momento de inercia de un objeto. Todo esto con el fin de observar un sistema mecánico donde se conjugan los movimientos de traslaciónde una partícula y la rotación del cuerpo rígido; también analizar dicho sistema mecánico a partir de las leyes dinámicas de traslación y rotación, o alternativamente, del principio de conservación de la energía, calculando el momento de inercia de diferentes cuerpos y configuraciones de cuerpos.


II. MARCO TEORICO
EL MOMENTO DE INERCIA
Es la tendencia de un objeto a permanecer en reposo oa continuar moviéndose en línea recta a la misma velocidad. La inercia puede pensarse como una nueva definición de la masa. El momento de inercia es, entonces, masa rotacional. Al contrario que la inercia, el MOI también depende de la distribución de masa en un objeto. Cuanto más lejos está la masa del centro de rotación, mayor es el momento de inercia.

Una fórmula análoga a la segunda ley deNewton del movimiento, se puede rescribir para la rotación:

F = Ma
F = fuerza
M = masa
a = aceleración lineal
T = IA (T = torsión; I = momento de inercia; A = aceleración rotacional)

SELECCIÓN DE LA POSICIÓN DE LOS EJES DE REFERENCIA
Se necesitan tres ejes de referencia para definir el centro de gravedad, pero sólo se necesita un eje para definir el momento de inercia. Aunquecualquier eje puede ser de referencia, es deseable seleccionar los ejes de rotación del objeto como referencia. Si el objeto está montado sobre soportes, el eje está definido por la línea central de los soportes. Si el objeto vuela en el espacio, entonces este eje es un "eje principal" (ejes que pasan por el Cg y están orientado de forma que el producto de inercia alrededor de ese eje es cero). Si el ejede referencia se va a utilizar para calcular el momento de inercia de la forma compleja, se debe elegir un eje de simetría para simplificar el cálculo.

CALCULAR EL MOMENTO DE INERCIA
El MOI (a veces llamado el segundo momento),de una masa puntual, alrededor de un eje es:

I = Mr²
donde:

I = MOI (slug ft² u otras unidades de masa longitud)
M = masa del elemento
R =distancia de la masa puntual al eje de referencia.

Para varias masas puntuales o una masa distribuida.

FÓRMULA BÁSICA - RADIO DE GIRO
El radio de giro de un objeto, respecto de un eje que pasa a través del Cg, es la distancia desde el eje en el cual se puede concentrar toda la masa del objeto sin cambiar su momento de inercia. El radio de giro es siempre medido desde el Cg.


El momento deinercia de cualquier objeto, puede ser expresado por la fórmula:

I = M k²
donde:

I = momento de inercia
M = masa
k = longitud (radio de giro) (ft)

La distancia (k) se llama radio de giro y se refiere a la distribución de masas.
III. MONTAJE EXPERIMENTAL
Para este experimento se necesitan los siguientes elementos de laboratorio:
Polea: es una máquina simple que sirve paratransmitir una fuerza. Se trata de una rueda, generalmente maciza y acanalada en su borde, que, con el curso de una cuerda o cable que se hace pasar por el canal ("garganta"), se usa como elemento de transmisión para cambiar la dirección del movimiento en máquinas y mecanismos. Se encuentra a un extremo del carril de aire.






Juego de Pesas: Pieza de peso suficiente que se emplea para darmovimiento.


Aro:



Disco:


Cronometro: Este es un reloj muy preciso que puede ser activado y desactivado a voluntad por medio de dos botones.

Regla: es un instrumento de medición con forma de plancha delgada y rectangular que incluye una escala graduada dividida en unidades de longitud, por ejemplo centímetros o pulgadas.


Calibrador Vernier: se utiliza para medir con...