fisica

 
C
UARTO
I
NFORME
 
DE
L
ABORATORIO
 D
INÁMICA
 
DE
R
OTACIÓN
 
1. O
BJETIVO
 
Observar el movimiento de rotación de una rueda de Maxwell y apartir de las mediciones efectuadas, determinar el momento de inercia de larueda con respecto al eje perpendicular que pasa por su centro degravedad. Además, se debe considerar la conservación de energía lacualnos ayudará a encontrar el valor de aquel momento de inerciaexperimentado.
2. F
UNDAMENTO
T
EÓRICO
 
La energía cinética de traslación de las partículas y cuerpos rígidos estádada por:
E
C,T
= ½ m v
c2
………………………………..(1)
Donde v
c
es la velocidad lineal del centro de masa.Por otra parte la energía cinética de rotación de los cuerpos rígidos seexpresa por:
E
C,R
= ½ I w
2
………………………………...(2)
Donde
I esel momento de inercia del cuerpo rígido
con respecto aun eje de rotación y w su la velocidad angular con respecto al mismoeje .
D
ETERMINACIÓN
T
EÓRICA
 
DEL
M
OMENTO
 
DE
I
NERCIA
El Momento de Inercia
I
de un cuerpo respecto a un eje de rotación sedefine por:
I =
∫ 
r
2
dm…………………………………(3)
Donde r es la distancia de un diferencial de masa δm al eje de rotación.Eje de rotaciónr δm 
-1
-

 
M
OMENTO
 
DE
I
NERCIA
 
DE
A
LGUNOS
C
UERPOS
CuerpoEjeMomento deInercia
I
DiscoMR
2
/2 Tubo CilíndricoM(R
22
+R
12
)/2
U
NIDADES
 
En el sistema internacional SI las unidades para el momento de inerciason: 
Kg.m
2
 
D
ETERMINACIÓN
E
XPERIMENTAL
 
DEL
M
OMENTO
 
DE
I
NERCIA
Para obtener el momento de inercia de un cuerpo en formaexperimental,permitiremos que este ruede sin resbalar por un planoinclinado. Además, debemos tener en cuenta los siguientesconsideraciones:a)La conservación de la energía mecánica.b)Los conceptos de energía cinética de rotación y de traslación.c)El desplazamiento del cuerpo debe ser sólo por rodadura sindeslizamiento. La posición del cuerpo esta representada por laposición de su centro de masa "G".
-
2
-Cuarto Informe de Laboratorio
Dinámica de Rotación

1. Objetivo

Observar el movimiento de rotación de una rueda de Maxwell y a partir de las mediciones efectuadas, determinar el momento de inercia de la rueda con respecto al eje perpendicular que pasa por su centro de gravedad. Además, se debe considerar la conservación de energía la cual nos ayudará a encontrar el valor de aquelmomento de inercia experimentado.


2. Fundamento Teórico

La energía cinética de traslación de las partículas y cuerpos rígidos está dada por:

EC,T = ½ m vc2 ……………………………….. (1)

Donde vc es la velocidad lineal del centro de masa.

Por otra parte la energía cinética de rotación de los cuerpos rígidos se expresa por:

EC,R = ½ I w2 ………………………………... (2)

Donde I es el momento de inerciadel cuerpo rígido con respecto a un eje de rotación y w su la velocidad angular con respecto al mismo eje .


Determinación Teórica del Momento de Inercia

El Momento de Inercia I de un cuerpo respecto a un eje de rotación se define por:

r2 dmI = ………………………………… (3)

Donde r es la distancia de un diferencial de masa δm al eje de rotación.



Eje de rotación 

r δmMomento de Inercia de Algunos Cuerpos

Cuerpo Eje Momento de Inercia I

Disco MR2/2


Tubo Cilíndrico M(R22 + R12)/2 




Unidades

En el sistema internacional SI las unidades para el momento de inercia son:

Kg.m2


Determinación Experimental del Momento de Inercia

Para obtener el momento de inercia de un cuerpo en forma experimental, permitiremos que este ruede sinresbalar por un plano inclinado. Además, debemos tener en cuenta los siguientes consideraciones:
a) La conservación de la







 
Ejercicio 12.-En la figura se muestra un Yo-Yo. Supongaseque parte del reposo yque desciende una altura h. Encuentre:a.-su velocidad final de rotación y la de traslaciónb.-la aceleración linealc.-La tensión en la cuerdaa.-Conservación de la Energíamgh=...