Momento De Inercia
Páginas: 9 (2021 palabras)
Publicado: 6 de marzo de 2013
Informe de Laboratorio 2 - Dinámica de Sistemas mecánicos - Momento de Inercia
1. Introducción
Objetivos:
* Determinar el momento de inercia de un objeto irregular mediante dos distintos experimentos.
* Determinar este mismo valor mediante el uso de software CAD (Autodesk Inventor) y analizar los resultados
* Definir la importancia de conocer el momento de inercia.
Elmomento de inercia es el nombre dado a la inercia rotacional, el cual se puede considerar como la masa para el movimiento lineal, y es el valor que aparece en las distintas relaciones en la dinámica de movimiento rotacional. (HyperPhysics)
Esto quiere decir que el momento de inercia es la distribución de la masa la cual indica su resistencia a la rotación. El problema es que este valor no es absolutosino que, como se definió anteriormente, es necesario definirlo en base a un eje. Ahora bien, generalmente se define en relación a los ejes que cruzan el centro de masa.
Pero tal como ocurre con el centroide, no hay un instrumento especializado únicamente en definir el momento de inercia, de forma que éste se necesita encontrar experimentalmente (como se hará a continuación) o matemáticamente,mediante su geometría, utilizando la relación:
I=r2dm
Siendo r la distancia al eje sobre el cual se quiere definir el momento de inercia.
2. Equipos
* Balanza ±0.1g
* Regla ±0.1cm
* Calibrador ±0.02mm
* Autodesk Inventor Professional 2011
* Cuerda
* Cronometro ±0.01s
3. Procedimiento
* Método 1
Este método se basa en tomar el objeto y colgarlo deuna base por medio de dos cuerdas de la misma longitud. La idea es entonces registrar el periodo de oscilación para un ángulo pequeño. Para tener una mejor toma de datos y logra disminuir el error de la medición en lugar de tomar el tiempo de una oscilación, se tomo el tiempo de 10 oscilaciones, para luego calcular el periodo. Así, mientras se conozca el peso de la biela, se podrá despejar elmomento de inercia mediante la siguiente ecuación:
T=2πILMgr2, I=mgr2T24π2L
T=periodo, L=longitud cuerda, r=distanica entre cuerda y centoide, M=peso de la biela
Teniendo en cuenta que cada variable se representa en la siguiente figura:
Imagen 1: Montaje para encontrar el momento de inercia.
La biela entonces se colocará como se muestra en la figura 1 (Ver anexos) paradeterminar momento de inercia.
* Método 2
En este método se encontrara el momento de inercia a partir del centro de percusión de la biela. Este método se basa en tomar el objeto, colgarlo de una de sus extremidades por medio de golpes en distintos puntos de su estructura lograr encontrar el centro de percusión.
El centro de percusión es donde se aplica a él un impulso producido por unafuerza de corta duración su conjugado el centro de gravedad, no siente percusión alguna. Al ser golpeado el cuerpo en el centro de percusión tiende a girar alrededor del centro de masa aun cuando no pase por él ningún eje fijo.
Para tener una mejor toma de datos y logra disminuir el error de la medición después de encontrar la región donde se encuentra en centro de percusión, se utilizo “liquidpaper” en la superficie de la biela y en el golpe deja una huella más fácil de medir. Así, mientras se conozca el peso de la biela, se podrá despejar el momento de inercia mediante la siguiente ecuación:
L=Imd , I=L*m*d
L=distanica del centro de percusion, d=distanica del centro de masa, m=peso de la biela
La biela entonces se colocará como se muestra en la figura 2 (Veranexos) para determinar momento de inercia.
* Método Teórico
El método teórico se realizo en Inventor. Primero se modelo la pieza en Inventor con todas las dimensiones correspondientes de la biela medias con un calibrador. Segundo se definió el material en inventor del cual está hecha la pieza.
Este método consiste en realizar mediciones de la pieza para poder generar un modelo...
1. Introducción
Objetivos:
* Determinar el momento de inercia de un objeto irregular mediante dos distintos experimentos.
* Determinar este mismo valor mediante el uso de software CAD (Autodesk Inventor) y analizar los resultados
* Definir la importancia de conocer el momento de inercia.
Elmomento de inercia es el nombre dado a la inercia rotacional, el cual se puede considerar como la masa para el movimiento lineal, y es el valor que aparece en las distintas relaciones en la dinámica de movimiento rotacional. (HyperPhysics)
Esto quiere decir que el momento de inercia es la distribución de la masa la cual indica su resistencia a la rotación. El problema es que este valor no es absolutosino que, como se definió anteriormente, es necesario definirlo en base a un eje. Ahora bien, generalmente se define en relación a los ejes que cruzan el centro de masa.
Pero tal como ocurre con el centroide, no hay un instrumento especializado únicamente en definir el momento de inercia, de forma que éste se necesita encontrar experimentalmente (como se hará a continuación) o matemáticamente,mediante su geometría, utilizando la relación:
I=r2dm
Siendo r la distancia al eje sobre el cual se quiere definir el momento de inercia.
2. Equipos
* Balanza ±0.1g
* Regla ±0.1cm
* Calibrador ±0.02mm
* Autodesk Inventor Professional 2011
* Cuerda
* Cronometro ±0.01s
3. Procedimiento
* Método 1
Este método se basa en tomar el objeto y colgarlo deuna base por medio de dos cuerdas de la misma longitud. La idea es entonces registrar el periodo de oscilación para un ángulo pequeño. Para tener una mejor toma de datos y logra disminuir el error de la medición en lugar de tomar el tiempo de una oscilación, se tomo el tiempo de 10 oscilaciones, para luego calcular el periodo. Así, mientras se conozca el peso de la biela, se podrá despejar elmomento de inercia mediante la siguiente ecuación:
T=2πILMgr2, I=mgr2T24π2L
T=periodo, L=longitud cuerda, r=distanica entre cuerda y centoide, M=peso de la biela
Teniendo en cuenta que cada variable se representa en la siguiente figura:
Imagen 1: Montaje para encontrar el momento de inercia.
La biela entonces se colocará como se muestra en la figura 1 (Ver anexos) paradeterminar momento de inercia.
* Método 2
En este método se encontrara el momento de inercia a partir del centro de percusión de la biela. Este método se basa en tomar el objeto, colgarlo de una de sus extremidades por medio de golpes en distintos puntos de su estructura lograr encontrar el centro de percusión.
El centro de percusión es donde se aplica a él un impulso producido por unafuerza de corta duración su conjugado el centro de gravedad, no siente percusión alguna. Al ser golpeado el cuerpo en el centro de percusión tiende a girar alrededor del centro de masa aun cuando no pase por él ningún eje fijo.
Para tener una mejor toma de datos y logra disminuir el error de la medición después de encontrar la región donde se encuentra en centro de percusión, se utilizo “liquidpaper” en la superficie de la biela y en el golpe deja una huella más fácil de medir. Así, mientras se conozca el peso de la biela, se podrá despejar el momento de inercia mediante la siguiente ecuación:
L=Imd , I=L*m*d
L=distanica del centro de percusion, d=distanica del centro de masa, m=peso de la biela
La biela entonces se colocará como se muestra en la figura 2 (Veranexos) para determinar momento de inercia.
* Método Teórico
El método teórico se realizo en Inventor. Primero se modelo la pieza en Inventor con todas las dimensiones correspondientes de la biela medias con un calibrador. Segundo se definió el material en inventor del cual está hecha la pieza.
Este método consiste en realizar mediciones de la pieza para poder generar un modelo...
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