Mometo De Inercia

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
CENTRO UNIVERSITARIO DE OCCIDENTE
DIVISIÓN DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
ÁREA COMÚN
FÍSICA 1
DR. FERNANDO CAJAS
ABRIL 2012

LABORATORIO No. 2: CALCULO DE MOMENTO DE INERCIA

INTEGRANTES DEL GRUPO: 201131263 SERGIO RUBÉN ELIASGARCÍA
201131706 JORGE ROBERTO MORALES
201130059 ABDÍAS NATANAHEL PÉREZ PELICÓ.

RESUMEN:
El objetivo del experimentopolea-masa, es aplicar el concepto de torque y poder encontrar la relación entre este, y el momento de inercia cuando dicho sistema es sometido a una fuerza tangencial debida a una peso constante. Para esto fue necesario obtener datos sobre el tiempo de caída de cuatro objetos con distintos pesos; pero que recorrieran la misma altura, así como los radios y masa de la polea, despreciamos la masa dela pita. Obtuvimos un incremento en el momento de inercia empírico a medida que aumentamos el peso, y concluimos que existe una relación lineal entre el torque y el momento de inercia, que está dado en función del peso.

INTRODUCCIÓN:
Se realizó este experimento para poder comprender el concepto de torque e inercia aplicando las herramientas de cinemática rotacional a un cuerpo rígido, y poderver la diferencia entre los datos obtenidos mediante un sistema ideal, y compararlos con los obtenidos en el laboratorio y entender que significa esa diferencia.

MARCO TEÓRICO:
Inercia
“En física, la inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras no se aplique sobre ellos alguna fuerza, o la resistencia que opone la materia almodificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él.
En física se dice que un sistema tiene más inercia cuando resulta más difícil lograr un cambio en el estado físico del mismo. Los dos usos más frecuentes en física son la inercia mecánica y la inercia térmica.
La primera de ellasaparece en mecánica y es una medida de dificultad para cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. La inercia mecánica depende de la cantidad de masa y del tensor de inercia”1.

Torque
“Cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo rígido que hace pivote alrededor de un eje, el cuerpo tiende a rotar alrededor de ese eje. La tendencia de una fuerza a hacer rotar un objeto alrededor deun eje se mide por una cantidad vectorial llamada momento de torsión T. El momento de torsión es un vector, pero aquí consideramos solo su magnitud.

Considere la llave de tuercas que hace pivote en el eje que pasa por O. La fuerza aplicada F actúa a un ángulo ф con respecto a la horizontal. Definimos la magnitud del momento de torsión asociado con la fuerza F por la expresión

T=rFsinϕ=FdDonde r es la distancia ente el punto de pivote y el punto de aplicación de F, y d es la distancia perpendicular desde el punto de pivote a la línea de acción de F. (La línea de acción de una fuerza es una línea imaginaria que se prolonga desde ambos extremos del vector que representa la fuerza. La línea punteada que se prolonga desde la cola de F es parte de la línea de acción de F.) Deltriangulo recto de la figura que tiene la llave de tuercas como su hipotenusa, vemos que d= r sin ϕ. La cantidad d se denomina brazo del momento (o brazo de palanca) de F.”2

1. http://es.wikipedia.org/wiki/Inercia
2. Física, para ciencias e ingenierías, vol. 1, Raymond A. Serway, sexta edición, cap. 10, pág. 306
MÉTODO:

El día martes 6 de marzo, se realizó un experimento en el laboratorio defísica del Centro Universitario de Occidente, con la finalidad de hallar el momento de inercia de una polea. El experimento tuvo las siguientes características:

* Seleccionamos una polea de madera

* Se midieron los diámetros de la polea

* Se pesaron 5 masa distintas

* Se determinó la altura que debían recorrer las masas

* Se calcularon los tiempos de caída de cada...