Rotacion

Dinámica de sistemas en rotación
Objetivos
Estudio experimental del comportamiento de sistemas que rotan. Investigación experimental de las leyes de la dinámica de las rotaciones y de las leyes deconservación en sistemas en rotación.

Diseño experimental
Se propone construir el dispositivo ilustrado esquemáticamente en la Figura 1. El mismo consiste de un disco metálico de aproximadamente20 cm de diámetro y 1 cm de espesor (disco giratorio principal) que puede girar en torno a un eje vertical, similar a un aparato de tocadiscos tradicional. El sistema consta además de una ruedita conrayos, que gira solidaria (por fricción) al disco giratorio principal. A esta ruedita se conecta un fotointerruptor para medir su velocidad angular. El disco tiene adosado también un juego de poleas,por donde pasa un hilo para transmitirle un torque controlado usando pesas conocidas.

I Actividad 1
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Sin enrollar el hilo a la polea solidaria al disco, ponga a girar el disco. Luego, alsoltarlo, estudie la variación de la velocidad angular ω del disco. Represente en un gráfico ω como función del tiempo y la aceleración angular η en función de la velocidad angular ω. De este últimografico, encuentre la ley que describe el roce en función de la velocidad angular. Discuta el carácter de la ley de roce del disco giratorio y, de ser posible, escriba una expresión analítica que describaeste comportamiento. Determine los parámetros relevantes. Si dispone de más discos, superpóngalos al primero y estudie la variación de la cupla de roce para distintas masas del disco o distintosmomentos de inercia.

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Física re-Creativa – S. Gil y E. Rodríguez

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Figura 1: Dispositivo experimental para estudiar un sistema en rotación.

I Actividad 2
Usando un mismo dispositivo,estudiar la variación de la velocidad angular ω en el tiempo variando el radio r de la polea y el peso mg que determina la tensión de la cuerda. Mida ω(t) mientras el peso está cayendo y una vez que...