Informe Laboratorio de Física Dinámica de Rotacion

UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN
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Facultad de Ingeniería
2do Informe Laboratorio de Física
Alumno:
…
Profesor:
Año:
INTRODUCCION
¿Que tienen en común los movimientos de un disco compacto, una rueda giratoria, una rueda de sillas voladoras, una sierra circular y un ventilador de techo?
Todos implican un cuerpo que giran sobre un eje que está fijo respecto a un marcode referencia. ¿Por qué unos cuerpos giran con mayor facilidad y otros exigen mayor esfuerzo?
¿Por qué los cuerpos de menor masa giran con mayor facilidad y los de mayor masa giran con menor facilidad?
¿En qué influye la distribución de las masas respecto al eje de giro y el valor de dichas masas en el grado de dificultad para girar?
En está experiencia trataremos de comprenderlos ydeterminarlos.

OBJETIVOS
1. Observar sistemas en el cuál se manifiestan fenómenos de Dinámica Rotacional
2. Determinar el valor de la Inercia rotacional de un sistema
3. Demostrar que la inercia Rotacional de un sistema de masa depende de la distribución de las mismas respecto al eje de giro.
A. Demostrar que la inercia rotacional de un sistema de masa depende de los valores de dichasmasas.
5. Demostrar que para un mismo sistema de masa, la inercia rotacional es independiente del momento de torque actuante

MATERIALES
Sistema I:
Kits de Sistema Rotatorio de brazo giratorio
Sistema 2:
Kits de Sistema Rotatorio de Plato giratorio
Sistema 3:
Kits de Sistema Rotatorio de Rueda giratorio
Prensa soporte o Plataforma soporte
Varillas
Prensas nueces
Rueda giratoriaJuego de masas para variar el sistema
Hilo inextensible y masa despreciable
Porta pesa y pesas
Prensa soporte para la polea
Varilla corta
Polea
Cinta métrica
Cronometro

FUNDAMENTOS TEÓRICOS
Las variables Dinámicas que describen el proceso de rotación de un objeto sometido a la acción de una fuerza externa son el Torque que ejerce la fuerza externa y la aceleración angular resultante dela aplicación del Torque.
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El torque está dado por la expresión:
M = FxR = TxR...... ①Donde:
M → es el Torque o Momento de Rotación
F = T → es la fuerza que actúa sobre el objeto (es la tensión en el hilo)
R → es el brazo de aplicación de la fuerza, medido desde el eje de rotación.
II) De estas condiciones, la Segunda por lo tanto: Ley de Newton de laDinámica Rotacional se escribe como:
ΣM = I x a es decir: M = I x a…②
por lo tanto:
I=M/α
I=TxR/α I=TxR/(aR)I=TxR2/a ….. (#)
Donde:
T→ es el Torque o Momento de Rotación
α → es la aceleración angular en torno al eje de rotación
I → es el momento de inercia del objeto respecto del eje de rotación
III) La tensión actuandoobtendremos analizando dinámicamente el descenso de la masa colgante:
Diagrama del cuerpo libre de la pesa+portapesas Fy=mxaP-T=mxa
T=P- mxa……(3)IV) La relación entre la aceleración lineal y la aceleración angular está dada por la expresión
a= αxR…(4)α=aR…(5)Siendo:
a→ aceleración lineal tangencial (es la aceleración linealtangencial del sistema y de la masa que cuelga del hilo)
R→ radio de giro
V) La aceleración lineal obtendremos observando el descenso en MRUA de las pesas colgantes.
h0=0 altura inicial
V0=0 velocidad inicial
h=h0+ V0t+ 12at2∴h= 12at2 a=2ht2 … (6)
5. PARTE EXPERIMENTAL
ESQUEMA DE MONTAJE EXPERIMENTALPROCEDIMIENTO
1. Determinamos una distribución de masa en el brazo, el disco o la rueda, según el sistema y obtenemos el Sistema I. I.
2. Enrollamos la cuerda alrededor de la polea horizontal o en torno a la rueda, las vueltas mínimas necesaria que corresponda a la altura de caída de las pesas colgantes.
3. Hacemos pasar la cuerda a través de la polea horizontal y en su extremo...