CONCETARCION DE MASA

Objetivos:
Determinar el efecto de cambio en el momento de inercia y en el momento angular del sistema.
Aprender sobre la ley dinámica de rotación y la conservación del momento angular.
Fundamento Teórico:
El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas las teorías físicas de la mecánica, desde la mecánica clásica a la mecánica cuántica, pasando por lamecánica relativista. Su importancia en todas ellas 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.


Ley de ladinámica de rotación:
La dinámica de rotación de un sólido rígido está regida por la siguiente ecuación:



En general se utiliza un cuerpo sólido ideal no puntual e indeformable denominado sólido rígido como ejemplo básico para estudiar los movimientos de rotación de los cuerpos. La velocidad de rotación está relacionada con el momento angular. Para producir una variación en el momentoangular es necesario actuar sobre el sistema con fuerzas que ejerzan un momento de fuerza. La relación entre el momento de las fuerzas que actúan sobre el cuerpo y la aceleración angular se conoce como momento de inercia (I) y representa la inercia o resistencia del cuerpo a alterar su movimiento de rotación.




Ley de conservación del momento angular de un sólido:
El momento angular para uncuerpo 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 por ejemplo, elmomento angular de una partícula que se mueve libremente con velocidad constante (en módulo y dirección).
El momento angular inicial y final son representados por las siguientes fórmulas:
 ; 




Materiales:

01 PC con el programa Logger Pro
01 Interface Vernier (figura 2).
01 Sensor de movimiento rotatorio


Kit de Accesorios para movimiento rotatorio.
01 SoporteUniversal.
01 Balanza y 01 Vernier.




Sensor de movimiento rotatorio.



PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:

Inserte la interface a la computadora (figura 4).
Luego inserte la interface a la toma de corriente (figura 5).
Luego inserte el sensor de movimiento rotatorio a la interface (figura 6).



Figura 4: Conexión de la interface a la PC. Figura 5: Conexión dela corriente al interface














Figura 6: Conexión del sensor de movimiento rotatorio.

Coloca la plataforma de giro en el sensor de movimiento rotatorio (figura 7).
Coloca el sensor de movimiento rotatorio en la parte más alta del soporte universal (figura 8), posiciónalo con el fin de que al girar el disco o la barra en la plataforma degiro, no choquen estos con el soporte.




Figura 7: Posicionado de la plataforma de giro. Figura 8: Posicionado del sensor en el soporte.


Abre Logger Pro, click en el icono “Configurar sensor” Ahora selecciona el icono del sensor de movimiento rotacional, para ello jala el icono y llévalo hasta Dig/Sonic1.
En el icono de “Toma de Datos”, selecciona una duración de 30 segundos.Mide las masas del disco de aluminio (MAl), el disco de hierro (MFe), el disco con corcho (MCo). Registra en la tabla 1.
Ahora halla la longitud de los radios interno y externo del disco de aluminio (Ral-in y Ral-ex), la longitud de los radios interno y externo del disco de hierro (Rfe-in y Rfe-ex), la longitud de los radios interno y externo del disco con corcho (Rco-in y Rco-ex ). Registra...