momento inercia

1. INTRODUCCIÓN

Así como un cuerpo para tener movimiento necesita de una fuerza que lo ayude a realizar dicho movimiento lineal, un cuerpo que reposa sobre un eje, necesita también de una fuerza, el cual al aplicarle sobre el cuerpo de cualquier masa opone un resistencia a realizar dicho movimiento, el cual se le conoce como momento de inercia, el siguiente laboratorio muestra cómo secomportan los cuerpo de diferentes masas al aplicarle una fuerza, comprobaremos experimentalmente el momento de inercia y lo analizaremos con los cálculos teóricos y prácticos, para tener un mayor entendimiento sobre el momento de inercia.


2. OBJETIVOS:

Analizar y comprobar experimentalmente el momento de inercia para diferentes cuerpos.

Verificar experimentalmente la validez del teorema deSteiner.

Analizar las magnitudes que influyen en el momento de inercia


3. EQUIPOS Y MATERIALES:

- Un (01) cilindro de madera macizo
- Un (01) cilindro metálico hueco
- Un (01) Plato de asiento de metal para los cilindros macizos y
hueco
- Un (01) Eje de torsión
- Un (01) Trípode (base para eje de torsión)
- Un (01) Disco de metal
- Un (01) cronometro
- Una (01) wincha
- Un (01)vernier o pie de rey




4. MARCO TEORICO

1.-MOMENTO DE INERCIA:
Un cuerpo rígido en rotación es una masa en movimiento, y tiene energía cinética. Podemos expresar está en términos de la velocidad angular del cuerpo y una nueva cantidad llamada momento de inercia que se va a definir en este laboratorio.
Para reducir esta relación consideramos que el cuerpo está formado por un gran númerode partículas, con masas, ………. A distancias , del eje de rotación. Rotulamos las partículas con el sub índice la masa de la  esima partícula es  y su distancia respecto al eje de rotación es  , las partículas que estar todas en el mismo plano, así que especificamos que  es la distancia perpendicular de la partícula  esima al eje.
Cuando un cuerpo rígido gira sobre un ejefijo, la rapidez  de la  esima partícula está dada en la siguiente expresión =  donde w= rapidez angular del cuerpo. Diferentes partículas tienen distintos valores de  pero w es igual para todos (sino el cuerpo no sería rígido) la energía cinética de la  esima partícula es:
. = ..

A.-La energía cinética total del cuerpo es la suma de las energías cinéticas detodas sus partículas:
K=...   +………….=  ..
B.-Sacando el factor factor común  de esta expresión tenemos:
K=.. …………..)  =  ( .) 
C.-la cantidad de paréntesis que se obtiene multiplicando la masa de cada partícula por el cuadrado de su distancia al eje de rotación y sumado los productos se denoto con I es el momento de inercia del cuerpo para el eje de rotación: = ..…………..=  .
Definición del momento de inercia.

2.- DINAMICA DE MOVIMIENTO ROTACIONAL.
- Aprendimos que una fuerza neta aplicada a un cuerpo imparte una aceleración a ese cuerpo. Sin embargo ¿que se requiere para impartir a un cuerpo una aceleración angular? Es decir se necesita girar un cuerpo estacionario o para detener un cuerpo que está dando vueltas, se requiere unafuerza, pero debe aplicarse de tal manera que imprima una acción de torcer o dar vueltas.
- El momento de torsión que describe la acción de torsión o giro de una fuerza. Veremos que el momento de torsión neto actúa sobre un cuerpo rígido que determina su aceleración angular así como la fuerza neta sobre un cuerpo determina su aceleración lineal.
2.1.- MOMENTO DE TORCION:
De qué dependela eficacia de una fuerza para causar o alterar un movimiento rotacional. La magnitud y dirección de la fuerza son importantes, pero también lo es la posición del punto de aplicación. Si tratamos de abrir una puerta pesada, es mucho más eficaz empujarla lejos del eje de rotación (cerca de la perilla) que cerca de las bisagras.
La medida cuantitativa de la tendencia de una fuerza para causar o...