Fisica

VELOCIDAD DEL CENTRO DE MASA DE UN CUERPO RIGIDO
Speed center of mass of a rigid body
J. Castellanos-Romero1, D. Insignares-Florez1, M. Malaver-Florian2, L. Rumié-Vásquez2.
1Ingenieria Mecánica, Universidad Tecnológica de Bolívar.
2Ingenieria Civil, Universidad Tecnológica de Bolívar.
Cartagena, Colombia 19 de abril de 2011.
RESUMEN
Para calcular la velocidad del centro de masa dealgunos sólidos regulares en movimiento (cilindro, esfera y anillo), comprobar el principio de conservación de la energía (cinética + cinética rotacional + potencial gravitacional), entender el momento de inercia de los diferentes órganos y comparar sus velocidades, se realizaron diferentes medidas (radio, masa, tiempo de duración, alturas)varias veces y se registraron en tablas para su mejorentendimiento, se hallo su promedio y sus diferentes errores, con el propósito de comparar el porcentaje de error en lo teórico y lo práctico de cada uno de ellos.
Palabras clave: centro de masa, energías, inercia, rotación.
ABSTRACT
To calculate the velocity of the center of mass of moving some regular solids (cylinder, sphere and ring), verify the principle of conservation of energy (kinetic +rotational kinetic + gravitational potential), understand the moment of inertia of different bodies and compare your speed, there were different sizes (radius, mass, duration, height) several times and were recorded in tables for better understanding, I find its average and its various errors, in order to compare the percentage of error in the theory and practice of each of them.
Keywords: center ofmass, energy, inertia, rotation.

0,3
INTRODUCCION
Un cuerpo rígido es un caso especial e importante de los sistemas constituidos por muchas partículas, esto es, un cuerpo en el cual las distancias entre todos sus Componentes permanecen constantes bajo la aplicación de una fuerza o momento. El centro de masas de un sólido rígido es el punto geométrico en el que a todos los efectos el cuerpo secomporta como si toda su masa estuviera concentrada allí, definiéndolo con una expresión matemática, el centro de masas es el punto cuyo vector de posición viene dado por:

Rcm = 1/m ∑i mi * ri

Cuando el campo gravitatorio es uniforme en todo el cuerpo (cuerpos no demasiado extensos), el centro de masas coincide con el centro de gravedad. Cuando además la densidad del cuerpo es uniforme el CMcoincide también con su centro geométrico. Cabe señalar que el CM no siempre tiene que ser un punto que pertenezca al sólido, sino que dependiendo de la geometría del cuerpo puede, al igual que el centro de gravedad, estar fuera de él.
El momento de inercia es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Cuando un cuerpo gira en torno a uno de los ejes principales de inercia, la inerciarotacional puede ser representada como una magnitud escalar llamada momento de inercia. Sin embargo, en el caso más general posible la inercia rotacional debe representarse por medio de un conjunto de momentos de inercia y componentes que forman el llamado tensor 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 ejede giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento, 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.
Con esta práctica se aprenderá como es el comportamientode los cuerpos rígidos, sus aplicaciones y la verdadera importancia del centro de masa en la naturaleza.
MATERIALES Y METODOS
La presente practica se llevo a cabo con un carril de 1.5 metros, un cronometro digital, un cilindro, una esfera y un anillo.
Inicialmente se armo el montaje experimental. El carril con un ángulo de inclinación, una barrera al comienzo y otra al final. Se nivelo...