Laboratorio mecanica fisica 200

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TEORÍA RELACIONADA

De acuerdo a la bibliografía consultada y con relación al sistema cilindro - resorte mostrado en la figura.

1. ¿Cual es la expresión matemática que relaciona la aceleracióndel centro de masa de un cilindro que rueda con rotación pura y su aceleración angular?

R// [pic] [pic] donde α es la aceleración angular.

2. Deduzca una ecuación para la energíamecánica del sistema, que involucre la masa M del cilindro, cuando este al oscilar esta pasando por el punto de equilibrio.

[pic] [pic]

3. ¿Cómo esta dada la energía mecánica del sistema cuando elcilindro se encuentra en reposo instantáneo en el punto máximo de desplazamiento? Ofrezca una relación que involucre la amplitud del movimiento y la constante elástica del resorte.

[pic]

lavelocidad es cero en el máximo desplazamiento.

En x = A ( [pic]

4. Deduzca una expresión matemática para calcular el periodo de oscilación del sistema en término de sus propiedadesfundamentales para los casos siguientes:

a) El cilindro rueda sin deslizar.

[pic] [pic]

[pic] [pic]

[pic] [pic]

[pic] ( [pic][pic] ( [pic]

b) El cilindro desliza y no rota.

En este caso el sistema se comporta de la misma manera que un sistema bloque resorte en el cual: [pic] ( [pic] ( [pic]

5. Suponga quecuando el sistema oscila el cilindro no resbala, es decir, tiene rotación pura. Ubique un punto a lo largo a lo largo de su recorrido en el cual se requiere la máxima fuerza de fricción y mediante laaplicación de las leyes de Newton deduzca una expresión que permita calcular el coeficiente de fricción estático mínimo necesario para que el sistema oscile en las condiciones señaladas.[pic] [pic] [pic]

[pic] [pic] [pic]

[pic]

[pic]

CÁLCULOS

Partiendo de la información concentrada en las tablas de...
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