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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÌA

FACULTAD DE INGENIERÌA MECÀNICA

PERÌODO ACADÈMICO: 2010-II

Introducción

Para esta experiencia tendremos en cuenta que uno de los movimientos mas importantes observados en la naturaleza es el movimiento oscilatorio (o vibratorio) una partícula oscila cuando se mueve periódicamente con respecto a la posición de equilibrio. El movimiento de un pénduloes oscilatorio, un cuerpo en el extremo de un resorte estirado una vez que se suelta, comienza a oscilar. Los átomos de un sólido están vibrando. Similarmente los átomos en una molécula vibran uno con respecto a otros; los electrones de una antena radiante o receptora oscilan rápidamente.

Un buen entendimiento del movimiento oscilatorio es también esencial en la discusión del fenómenoondulatorio.

De todos los movimientos el más importante es el movimiento armónico simple (MAS) debido a que además de ser el movimiento más simple de descubrir matemáticamente, constituye una aproximación muy cercana de muchas oscilaciones encontradas en la naturaleza.

INDICE

INTRODUCCIÓN………………………………………………………….2

1. OBJETIVO……………………………………………………………….4

2 .FUNDAMENTO TEORICO
2.1PENDULO FISICO………………………………………………. 4
2.2 MOMENTO DE INERCIA……………………………………….. 5
2.3 TEOREMA DE STEINER O DE LOS EJES PARALELOS ….. 6
2.4 MOMENTO DE INERCIA DE UN PARALELEPIPEDO………. 6

3. EQUIPO Y MATERIALES…………………………………………….. 8

4. PROCEDIMIENTO…………………………………………………….. 9

5. DATOS TOMADOS……………………………………………………. 10

6. CALCULOS, RESULTADOS Y GRÁFICOS……………………… 11

7.CONCLUSIONES………………………………………………………15

8. OBSERVACIONES…………………………………………………….16

9. RECOMENDACIONES………………………………………………..16

10. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………17

PÉNDULO FÍSICO Y TEOREMA DE STEINER

1. OBJETIVO

- Comprobar experimentalmente las leyes del péndulo físico constituido por una barra metálica, midiendo el período de oscilación del mismo, para varias posiciones del centro deoscilación.
- Poder calcular, con los datos obtenidos, los momentos de inercia para los puntos dados.
-Demostrar analíticamente, con los datos obtenidos, las formulas para hallar el periodo y el teorema de Steiner.

2. FUNDAMENTO TEORICO
2.1 Péndulo Físico
Se denomina Péndulo Físico, a cualquier péndulo real, o sea, que en contraste con el péndulo simple no tiene toda la masa concentrada enun punto.
Un péndulo físico, de forma de lámina, cuyo centro de masa es CG tiene un eje de rotación en P y se separa un ángulo ( de su posición de equilibrio.
En la figura, un cuerpo de forma irregular está articulado alrededor de un eje horizontal sin rozamiento que pasa por P y se desplaza un ángulo ( de la posición de equilibrio. La posición de equilibrio es aquella para la cual el centro demasa del cuerpo CG, se encuentra debajo de P y en la vertical que pasa por ese punto.

La distancia del eje al centro de masa es el momento de inercia del cuerpo con respecto a un eje pasa por el eje de rotación es I, y la masa del cuerpo es m. El momento restaurador para un desplazamiento angular ( es:
M = -m g d sen (ª
Y se debe a la componente tangencial de la fuerza de gravedad. Puesto queM es proporcional a sen ( y no a (, la condición para que el movimiento sea armónico simple, en general, no se cumple en este caso. Sin embargo, para pequeños desplazamientos angulares, la relación sen( = ( es, como anteriormente, una excelente aproximación, de manera que para pequeñas amplitudes,

Por consiguiente, el periodo de un péndulo físico que oscila con pequeña amplitud es:

Paraamplitudes mayores, el péndulo físico sigue teniendo un movimiento armónico, pero no simple.
2.2 Momento de inercia
El momento de inercia no es una cantidad característica como puede ser la masa o el volumen, sino que su valor depende de la posición del eje de rotación. El momento de inercia es mínimo cuando el eje de rotación pasa por el centro de masa.

2.3 Teorema de Steiner o de los ejes...
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