INFORME DE LABORATORIO OPTICA

INFORME DE LABORATORIO
PÉNDULO DE TORSIÓN


RESÚMEN
Con el presente informe de laboratorio se pretende averiguar la constante de torsión (k) por medio de los periodos de las oscilaciones y los momentos de inercia de un péndulo de torsión, además de identificar sus características.
Este laboratorio tiene como propósito determinar la constante de torsión del sistema, en nuestro caso unpéndulo de torsión, ello por medio de la medición del periodo de oscilación y del momento de inercia, esto con el fin de estar en la capacidad de relacionar resultados experimentales con modelos teóricos, mediante la realización de la práctica experimental.

I. INTRODUCCIÒN
Muchos tipos de movimiento se repiten una y otra vez; la vibración de un cristal de cuarzo en un reloj de pulso, elpéndulo oscilante de un reloj con pedestal, las vibraciones sonoras producidas por un clarinete o un tubo de órgano, y el movimiento periódico de los pistones de un motor de automóvil. A esto se le conoce como movimiento periódico u oscilatorio.

Es así que en el movimiento oscilatorio, y específicamente en el movimiento armónico simple, tenemos diferentes clases de péndulos y entre ellos se encuentrael péndulo de torsión, el cual consta de un cuerpo rígido sujeto a una varilla.
De esta manera, a través del péndulo de torsión y su mecanismo se puede determinar la constante de torsión o rigidez del sistema, teniendo en cuenta el análisis de su período de oscilación y del momento de inercia.
II. MARCO TEORICO
Péndulo de torsión
Un péndulo de torsión consiste en un cuerpo rígido suspendidode una varilla o alambre, de forma que el eje definido por el alambre pasa por el centro de masas del cuerpo. Deben estar bien sujetos, tanto el cuerpo al alambre como éste al soporte rígido, de forma que al girar el cuerpo se retuerza el alambre sin holguras.
Es así, que todo el sistema rota y este movimiento depende de su momento de inercia y su constante de torsión.
En el movimientooscilatorio tenemos que el periodo es una constante característica del movimiento y para este caso ese periodo está dado por:

Donde I es el momento de inercia y k es la constante de torsión.
Momento de inercia
El momento de inercia (símbolo I) 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 inercia rotacional puede serrepresentada como una magnitud escalar llamada momento de inercia.
El momento de inercia para el caso de partícula puntual está dado por , donde m es la masa y r es la distancia entre la masa y el eje de giro.
Para el caso de cuerpo rígido el momento de inercia depende del eje de giro. Se parte del hecho que los ejes se encuentran en los centros de masa y cuando esto no sucede se utiliza elteorema de ejes paralelos para hallar el momento de inercia.

De esta manera, el momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro.
Es así que 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.Ilustración 1 Péndulo de torsión
III. MONTAJE EXPERIMENTAL








MATERIALES:
 Eje de torsión
 Trípode en forma de V
 Cilindros
 Cronometro
 Metro
 Balanza
 Calibrador digital

Sobre la varilla del eje de torsión se sitúan los cilindros a una distancia de 30cm del eje cada uno. En seguida se ubica un punto cero como referencia, para esta marca el resorte debe encontrarse sintorsión.

Se gira la varilla 180° respecto a la posición cero y se suelta. Inmediatamente se empieza a contabilizar el tiempo de cinco oscilaciones con el cronometro. Se deben registrar los tiempos para la distancia de 30cm cinco veces en total.

Repetir este proceso reduciendo las distancias de los cilindros respecto del eje de torsión en 5cm hasta hacer la prueba sin los cilindros sobre...