fisica movimiento de un cuerpo rigido
OBJETIVOS:
Encontrar una ecuación que involucre el momento de inercia, la constante de elasticidad de un sistema.
Encontrar el valor de laconstante “c” de amortiguamiento.
Estudiar las características del movimiento amortiguado.
Observar las diferencias entre un movimiento oscilatorio normal con un movimiento amortiguado.
MATERIALES:Resorte
Vara de metal
Recipiente con agua y balde
Regla
Soporte
Amortiguador
Cronometro
PRIMER EXPERIMENTO: HALLANDO k
MARCO TEÓRICO:
En muchos casostenemos resortes en posición vertical de los cuales necesitamos saber el valor de la constante.
El resorte tiene una longitud , cuando se ata una masa “m” a un resorte en posición vertical, elsistema está en equilibrio cuando el resorte ejerce una fuerza hacia arriba igual al peso de la masa. Esto es, el resorte se estira una longitud dada por:
Por consiguiente, una masa enun resorte vertical oscila alrededor de la posición de equilibrio. Aplicando la segunda ley de Newton
En todos los otros aspectos las oscilaciones son iguales que para el resortehorizontal.
El movimiento es armónico simple y la frecuencia está dada por , siendo la constante del resorte y la masa.
Por lo tanto la constante
PROCEDIMIENTO:
Colgaremos diferentes masas denuestro resorte, y tomaremos el tiempo de 10 oscilaciones, al dividir entre 10 tendremos el periodo para cada masa y tendremos un promedio de la constante del resorte:
0,318
0,705
8,90779,335
25,228
0,4184
0,824
7,621
58,080
24,301
0,3198
0,727
8,638
74,615
23,862
SEGUNDO EXPERIMENTO: HALLANDO
Teniendo el siguiente esquema:Ahora plantearemos la ecuación del movimiento para determinar el momento de inercia de la barra con respecto al eje de rotación O.
Por la segunda Ley de Newton tenemos:
De esta ecuación...
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