Movimiento Angular

INTRODUCCION

En informe presentado tratare de poner en práctica conocimientos previos sobre las leyes de newton con un solo modelo experimental empleando los materiales obtenidos en el laboratorio en el cual comprobaremos la relación que existe entre fuerza masa y aceleración tratándose de esta manera la segunda ley de Newton, para demostrar esta relación empleare graficas y tablas con usrespectivas formulas.





















OBJETIVOS:

El objetivo principal de la experiencia es poder calcular el momento de inercia experimentalmente
También calcularemos el momento de inercia teóricamente para comparar experiemntal vs teórico
Poner en practica el conocimiento sobre energía mecánica

MATERIALES:
Un par de rieles paralelos:

Una rueda deMaxwell

Un cronometro


Un pie de rey

Regla milimetrada




Un nivel

FUNDAMENTO TEORICO:
CONSERVACION DE LA ENERGIA MECANICA:
La energía mecánica es la energía que se debe a la posición y al movimiento de un cuerpo, por lo tanto, es la suma de las energías potencial ycinética de un sistema mecánico. Expresa la capacidad que poseen los cuerpos con masa de efectuar untrabajo.
La energía se conserva, es decir, ni se crea ni se destruye. Para sistemas abiertos formados por partículas que interactúan mediante fuerzas puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante con el tiempo:
.

DESCOMPOSICION DE LA ENERGIA CINETICA
La energía cinética de traslación de las partículas y cuerpos rígidos está dada por:
Ecp=1/2 mV^2
Donde v es lavelocidad lineal del centro de masa.
Por otra parte la energía cinética de rotación de los cuerpos rígidos se expresa por:
Ecr= 1/2 IW^2
Donde I es el momento de inercia del cuerpo rígido con respecto a un eje de rotación y w su la velocidad angular con respecto al mismo eje .

MOMENTO ANGULAR
El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas las teoríasfísicas de la mecánica. Su importancia se debe a que está relacionada con las simetrías rotacionales de los sistemas físicos. Bajo ciertas condiciones de simetría rotacional de los sistemas es una magnitud que se mantiene constante con el tiempo a medida que el sistema evoluciona, lo cual da lugar a una ley de conservación conocida como ley de conservación del momento angular. El momento angularpara un cuerpo rígido que rota respecto a un eje, es la resistencia que ofrece dicho cuerpo a la variación de la velocidad angular. En el Sistema Internacional de Unidades el momento angular se mide en kg•m²/s.
Esta magnitud desempeña respecto a las rotaciones un papel análogo al momento lineal en las traslaciones. Sin embargo, eso no implica que sea una magnitud exclusiva de las rotaciones; porejemplo, el momento angular de una partícula que se mueve libremente con velocidad constante (en módulo y dirección) también se conserva.
MOMENTO DE INERCIA
El momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero nodepende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.
El momento de inercia desempeña un papel análogo al de la masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme. Es el valor escalar del momento angular longitudinal de un sólido rígido.

DETERMINACIÓN TEÓRICA DEL MOMENTO DE INERCIA
El Momento de Inercia I de un cuerpo respecto a un eje de rotación se define por:
I=∫▒r^2 dmDonde r es la distancia de un diferencial de masa dm al eje de rotación.
TEOREMA DE EJES PARALELOS (TEOREMA DE STEINER)
Teorema de los ejes paralelos o simplemente teorema de Steiner es un teorema usado en la determinación del momento de inercia de un sólido rígido sobre cualquier eje, dado el momento de inercia del objeto sobre el eje paralelo que pasa a través del centro de masa y de la...