Fisica

Índice:

Introducción 1
Objetivos 2

Fundamento Teórico 3

Materiales 5

Cálculos y resultados 6

Conclusiones 11

Bibliografía 12

INTRODUCCION:

La física es una ciencia fundamental, siendo el estudio experimental una de las causas que llevan a esta ciencia aconvertirla en una de las más importantes.

El presente informe de laboratorio, tiene por título “Péndulo Físico y teorema de Steiner”, el tema nos es útil para entender los diferentes métodos que existen para hallar el momento inercia de un cuerpo, sobre todo si tiene una geometría desconocida.

También es una nueva oportunidad que tenemos los alumnos presentes en la experiencia, para poderanalizar y cuestionar un hecho físico, y así intercambiaremos información sobre el tema desarrollado, resultados, sacar conclusiones, con las cuales sacar recomendaciones para mejorar el experimento realizado.

Por ultimo espero que el presente informe sea de su agrado.

Objetivos:

* Estudiar las características del movimiento oscilatorio de un sólido rígido haciendo uso de los conceptos deoscilador armónico, centro de masa ,momento de inercia, radio de giro y torque.


* Estudiar la dependencia del periodo de oscilación de un péndulo compuesto con respecto a la distancia desde el centro de gravedad al eje de giro.


* Comprobar experimentalmente las leyes del péndulo físico constituido por una barra metálica, midiendo el período de oscilación del mismo, para variasposiciones del centro de oscilación.

* Determinar el procedimiento del cálculo de momento de inercia para cuerpos con geometría desconocida.

* Determinar el tipo de movimiento respecto al ángulo de giro de la barra metálica.

* Comprobar y comparar los datos obtenidos experimentalmente con los obtenidos al aplicar la teoría estudiada en clase.

Fundamento teórico:

I.PENDULO COMPUESTO
Se llama péndulo físico a aquel cuerpo rígido capaz de pivotar a través de un eje horizontal fijo, este al ser desplazado de su posición de equilibrio, aparece un torque ejercido por la fuerza de gravedad teniendo como línea de acción el eje horizontal en el que se suspende el cuerpo rígido y con dirección contraria al desplazamiento angular “ɵ”.De esta forma llevar al cuerpo rígido asu posición de equilibrio, posición que no logra obtener debido a la inercia del cuerpo rígido, llevando la así a una nueva posición, donde nuevamente aparece un torque recuperador repitiéndose este movimiento oscilatorio.

En el péndulo compuesto se
Cumple las siguientes
Relaciones:
T=2πImgd

I0=IG +md2

T=2πImgd

I0=IG +md2

Dónde:

T: periodo

I0: momento inercia respectoal eje

IG: momento inercia con respecto al centro de gravedad (constante)

“m”: masa

“d”: longitud del centro de gravedad al eje que pasa por O

En el caso que estudiaremos para la barra usaremos las siguientes terminologías y relaciones:

IG=m(a2+b2)12
IG : momento inercia con respecto al centro de gravedad (constante)

m : masa (constante)

b : longitud de la barra (constante)a : ancho de la barra (constante)

II. MOMENTO DE INERCIA

Dado un eje arbitrario, para un sistema de partículas se define como la suma de los productos entre las masas de las partículas que componen un sistema, y el cuadrado de la distancia “r” de cada partícula al eje escogido. Representa la inercia de un cuerpo a rotar. Matemáticamente se expresa como:

Para un cuerpo de masa continua(Medio continuo) lo anterior se generaliza como:

El subíndice V de la integral indica que hay que integrar sobre todo el volumen del cuerpo.

Este concepto, desempeña en el movimiento de rotación un papel análogo al de masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme.(La masa es la resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en traslación y el Momento de Inercia es la...