Laboratorio Numero I De Fisica Ii (Uni)

PROLOGO
El presente Informe de laboratorio, que tiene por titulo Péndulo Físico y teorema de Steiner, en la sección a la cual pertenece el grupo de trabajo estuvo a cargo del Ing. Jose Pachas, profesor del curso de Física II, de la Facultad de Ingeniería Mecánica.
El tema nos es útil para entender los diferentes métodos que existen para hallar el momento inercia de un cuerpo, sobre todo sitiene una geometría desconocida.
También es una nueva oportunidad que tenemos los alumnos pertenecientes al grupo, para poder dar un aporte que sea útil a nuestros compañeros, con los cuales intercambiaremos información sobre el tema desarrollado, resultados, y así sacar conclusiones, con las cuales sacar recomendaciones para mejorar el experimento realizado.
Por ultimo esperamos que el presenteinforme sea de su agrado.
INDICE
Prologo i
Indice ii
Objetivos 1
Fundamento Teorico 1
Materiales 3
Cálculos y resultados 4
Observaciones 10
Conclusiones 10
Recomendaciones 10
Bibliografía 11
Apéndice 12

OBJETIVOS
* Comprobar experimentalmente las leyes del péndulo físico constituido por una barra metálica, midiendo el período de oscilación del mismo, para varias posiciones delcentro de oscilación.
* Hallar la variación del T(periodo), respecto a la longitud entre el C.G, y el eje en que oscila.
* Determinar el tipo de movimiento respecto al ángulo de giro de la barra metálica
* Saber el procedimiento del calculo de momento de inercia para cuerpos con geometría desconocida.
FUNDAMENTO TEORICO
PENDULO FISICO
Se llama péndulo físico a aquel cuerpo rígido capazde pivotar a través de un eje horizontal fijo, como se muestra en la figura (a), este al ser desplazado de su posición de equilibrio, figura (b), aparece un torque ejercido por la fuerza de gravedad teniendo como línea de acción el eje horizontal en el que se suspende el cuerpo rígido y con dirección contraria al desplazamiento angular
, y de esta forma llevar al cuerpo rígido a su posición deequilibrio, posición que no logra obtener debido a la inercia del cuerpo rígido, llevando la así a una nueva posición, donde nuevamente aparece un torque recuperador repitiéndose este movimiento oscilatorio.
En el péndulo simple se cumple las siguientes relaciones (desmostradas en el punto 8 de calculos y resultados):

Donde:
T : periodo
Io : momento inercia respecto al eje
IG : momentoinercia con respecto al centro de gravedad (constante)
m : masa
! : longitud del centro de gravedad al eje que pasa por O
En el caso que estudiaremos para la barra usaremos las siguientes terminologías y relaciones:

Donde:
Ti : periodo experimental
Ii : momento inercia para cada # de hueco
IG : momento inercia con respecto al centro de gravedad (constante)
m : masa (constante)
!i :longitud del centro de gravedad a cada # de hueco
b : longitud de la barra (constante)
a : ancho de la barra (constante)
Momento de Inercia
Dado un eje arbitrario, para un sistema de partículas se define como la suma de los productos entre las masas de las partículas que componen un sistema, y el cuadrado de la distancia r de cada partícula al eje escogido. Representa la inercia de un cuerpo arotar. Matemáticamente se expresa como:

Para un cuerpo de masa continua (Medio continuo) lo anterior se generaliza como:

El subíndice V de la integral indica que hay que integrar sobre todo el volumen del cuerpo.
Este concepto, desempeña en el movimiento de rotación un papel análogo al de masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme.(La masa es la resistencia que presenta uncuerpo a ser acelerado en traslación y el Momento de Inercia es la resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en rotación) Así, por ejemplo, la segunda ley de newton tiene como equivalente para la rotación:
MATERIALES
* Una barra metalica con agujeros circulares
* Un soporte de madera con cuchilla
* Un cronometro digital
* Una regla milimetrada

CALCULOS Y RESULTADOS...