informe numero 6 de fisica mecanica





Fuerza de rozamiento




Facultad de Ciencias Básicas, Universidad Tecnológica de Bolívar, A.A 1372. Cartagena de ´Indias
Samir morales palacio – Farid Fuentes – Miguel Gózales
Resumen
Daremos a conocer las acciones desarrolladas en el Laboratorio de Física, con el compromiso de fortalecer los conocimientos obtenidos en nuestra clase teórica. Determinaremos los datosexperimentales de cada uno de los procedimientos con su respectivo análisis. Esta practica titulada como “velocidad del centro de masa de un cuerpo rígido” hace referencia a una palabra clave: centro de masa que eses el punto geométrico que dinámicamente se comporta como si en él estuviera aplicada la resultante de las fuerzas externas al sistema. De manera análoga, se puede decir que el sistema formado portoda la masa concentrada en el centro de masas es un sistema equivalente al original. Des esta forma se realizare ejercicios en base a la búsqueda de las velocidades centro de masa de varios cuerpos, así como también su inercia.






Introducción
Un cuerpo rígido se define como un cuerpo ideal cuyas partes (partículas que lo forman) tienen posiciones relativas fijas entre sí cuando sesomete a fuerzas externas, es decir es no deformable. El momento de inercia es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Más concretamente, es una magnitud escalar que refleja la distribución de masas de un cuerpo respecto al eje de giro. Por medio del siguiente trabajo lograremos verificar la relación que existe entre el centro de masa y el radio de giro de un cuerpo rígido con su momentode inercia.

Objetivos
Calcular la velocidad del centro de masa de algunos sólidos regulares en movimiento y comprobar el principio de conservación de la energía (cinética + cinética rotacional + potencial gravitacional).

Materiales











Análisis Datos Registrados:

Esfera
Cilindro
Anillo
Masa (kg)
0.1992
0.4688
0.156
Tiempo:1
3.37
391
4.54
Tiempo:2
3.694.06
4.12
Tiempo:3
366
3.50
4.54
Tprom:
3.57
4.15
4.4
Radio (Cm)
9.2
7.3
6.6

Distancia: (m)
1.276
Altura Inicial
8.5 cm/ 0.085m
Altura Final
4.9 cm/ 0.049m

Velocidad del centro de masa para el cilindro




m/seg
Velocidad del centro de masa para la esfera






Velocidad del centro de masa para el anillo





A continuación hallamos las velocidadescinemática para cada objeto, para que posteriormente hallemos el error porcentual:
Velocidad del cilindro:



Velocidad de la esfera:



Velocidad del anillo:



Como ya hallamos las velocidades practicas y teóricas para cada objeto procedemos a hallar el porcentaje de error para cada objeto correspondiente:


Porcentaje de error para el cilindro


Porcentaje de error para laesfera


Porcentaje de error para el anillo




Esfera:
Cilindro:
Anillo:




Solución Del Sistema
Utilizando el principio de conservación de la energía demostraremos que la velocidad final del centro de masa de un cuerpo rígido que rueda sin deslizar se puede calcular con la expresión:














6. ¿Depende la expresión anterior de la masa del cuerpo rígido?R/ El radio es la distancia desde el eje de giro a la que habría que colocar un punto con la masa total del cuerpo para que el momento de inercia tenga el mismo valor. Según la expresión encontrada en el punto anterior vemos que el radio se halla en términos de la masa por lo tanto el radio de giro dependerá del valor de la masa.
7. ¿Debería utilizar la expresión de la rapidez del centro de masaanotada en el punto 4, en caso de que los cuerpos además de rotar deslizaran sobre el carril?
R/ No, ya que esa expresión solamente se utiliza Cuando el cuerpo tiene energía cinética trasnacional y rotacional, es decir, no se desliza
8. ¿Si colocase a rodar los tres cuerpos utilizados desde una misma altura, cuál de los tres llegaría primero al final de la rampa?
R/ Por lo anterior  pudimos...