RUEDA DE MAXWELL


RUEDA DE MAXWELL

(Escriben sus nombres aquí)


1Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Santo Tomas, Bogotá – sede principal, Colombia
2Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Santo Tomas, Bogotá – sede principal, Colombia
3Departamento de Ciencias Básicas, Universidad Santo Tomas, Bogotá – sede principal, Colombia


RESUMEN.

El objetivo de la práctica se centra enla medición del tiempo en que tarda una rueda por donde esta pasa por una barra delgada, la cual se encuentra unida por dos hilos en sus respectivos extremos, donde estos causaran que se desenrollen y vuelva a enrollarse la rueda.

Mediante este experimento se puede calcular la aceleración, el momento de inercia, la energía potencial y la cinética debido a la medida del tiempo que tarda endescender la rueda a siete distancias diferentes. Con una gráfica podríamos evidenciar el principio de la conservación de la energía.

ABSTRACT.

The target practice focuses on measuring the time it takes a wheel where it passes through a thin rod, which is connected by two wires in their respective ends, where they will cause it to unroll and roll back the wheel.

Through this experiment cancalculate acceleration, the moment of inertia, the kinetic and potential energy due to the measurement of time it takes to lower the wheel to seven different distances. With a graph might show the principle of conservation of energy.

1. INTRODUCCION.

MOTIVACION.
Con el método de la rueda de Maxwell se puede realizar el análisis para la correcta observación con respecto a la conservación de laenergía mecánica a partir de la energía potencial gravitatoria y donde está, es transformada en energía cinética (angular) de traslación y rotación del cuerpo u objeto.


MODELO TEORICO.

Para el Movimiento de traslación del centro de masa se tiene :
(1)
Para el Movimiento de rotación alrededor de un eje en donde este pasa por el centro de las masas es:
(2)

Se obtiene una relaciónentre las aceleraciones en el movimiento de traslación ac y en el movimiento de rotación .
(3)
Para la obtención de la velocidad y el tiempo que tarda el disco en caer con respecto a una dada altura h, y partiendo en reposo se tiene:
(4)
(5)
Se debe tener en cuenta el Principio de la conservación de la energía
(6)
Con respecto a la energía potencial del disco ha disminuido en lacantidad 
(7)
Con respecto a la energía cinética del disco ha aumentado en :
(8)

Con respecto al disco para que cambie su momento lineal de mv a –mv se debe efectuar una fuerza f (t) que actúe durante un corto tiempo t. Para el impulso, este igual a la variación de momento lineal.
(10)

MARCO CONCEPTUAL.
Principio de conservación de la Energía.
Para la aplicación de este principio deconservación de la energía se compara la situación inicial, el disco debe estar en reposo con la situación final, el disco ha descendido por una altura h. Con respecto al final, el centro de masas del disco genera movimiento con velocidad vc y esta gira alrededor de un eje que pasa por el centro de masas con velocidad angular w.[3]
Por ello, la energía potencial del disco ha disminuido en lacantidad mgh.
Y en cambio la energía cinética del disco ha aumentado en 
Repercusión del disco en el final de la cuerda.
En el momento en el que el disco alcanza el final de la cuerda se tiene un momento lineal mv dirigido hacia la parte inferior. En este movimiento hacia abajo, la rueda se detiene y se invierte por la elasticidad de la cuerda, donde su objetivo es similar al de una superficiehorizontal contra la cual choca el disco. El tiempo t que tarda el disco en invertir el sentido de la velocidad de su centro de masas es muy pequeño.[2]
La energía cinética de traslación del disco se convierte en energía elástica de la cuerda que se ha alargado inapreciablemente. Esta energía es devuelta al disco como energía cinética de traslación asociada con el movimiento vertical hacia arriba...