informe momento de inercia

Objetivo General
Determinar el Momento de Inercia de un aro y una varilla, con base a los datos obtenidos en el laboratorio.
Objetivos Específicos
Explicar el modelo teórico que describe o circunscribe la experiencia realizada en el laboratorio.
Determinar experimentalmente el Momento de Inercia de un aro y su desviación respecto al valor teórico.
Determinar el Momento de Inercia deuna varilla y su desviación respecto al valor teórico.
Base Teórica
Movimiento Rotacional alrededor de un Eje
Este tema hace alusión al estudio del movimiento rotacional o circunferencial de sistemas de muchas partículas; donde el concepto de cuerpo rígido es de singular importancia. De allí que este tipo de cuerpo se conceptualiza como aquel que tiene forma definida, no varía, y porconsiguiente, las partículas que lo conforman no cambian de posición, una con respecto a la otra.
Ahora bien, por movimiento rotacional (sólo rotacional) se entiende que todas las partículas que forman parte del cuerpo se mueven en círculos. Por ejemplo, el punto P del cilindro mostrado en la Figura 1, describirá una trayectoria circular cuando dicho cuerpo rota alrededor del eje y.
Figura 1.Cilindro que gira alrededor del eje y.

Ecuaciones Cinemáticas para el Movimiento Rotacional Uniformemente Variado (Aceleración angular constante).
Variables Relaciones Básicas Relaciones Derivadas
θ: Posición angular.
ω: Rapidez angular
α: Aceleración angular
t: Tiempo ω=dθ/dt (1)
α=dω/dt (2) ω=ω_0+αt (3)
θ=θ_0+ω_0 t+ 1/2 αt^2 (4)
ω^2=ω_0^2+2αt (5)
En el cuadro anterior se muestran lasvariables del movimiento circular, las relaciones básicas, expresadas en forma diferencial, y las Relaciones Derivadas. Éstas últimas se han denominado de esta manera, porque las expresiones (3) y (4) se desprenden de (1) y (2); mientras que la (5) deviene de la combinación de (4) y (3).
Relaciones entre el Movimiento Lineal y el Movimiento Circular
Si el cuerpo rígido mostrado en la Figura 1 semueve con aceleración angular constante (α = ctte.), se puede afirmar entonces que en cualquier instante la partícula P poseerá una velocidad lineal (V), aceleración tangencial (aT) y aceleración centrípeta (ac). Asimismo, para cualquier ángulo θ barrido por dicha partícula en su trayectoria circular (Figura 2), se sabe que la longitud del arco (l) descrito es:

Figura 2. Variables asociadasal movimiento circular de la partícula. l=Rθ (6); pero la rapidez es:
V= dl/dt⇒V=R dθ/dt=Rω (7)
La aceleración tangencial se ha definido como: a_T=dV/dt⇒a_T=Rdω/dt=Rα (8)
Asimismo, en la Figura 2 se puede apreciar que la aceleración de la partícula es la suma vectorial de la aceleración tangencial y la Centrípeta.
a = ac + aT; de donde: a=√("a" _"c" ^"2" "+" "a" _"T" ^"2" ) (9)
Seobserva también en la Figura 2 que la aceleración centrípeta apunta hacia el centro de la trayectoria circular de la partícula y su magnitud se define como:
a_c=V^2/R=ω^2 R (10)
Torque o Momento de una Fuerza
En esta sección se analizará la dinámica o las causas del movimiento rotacional. Al igual como existen analogías entre la cinemática lineal y la rotacional, también se presentan entre ladinámica lineal y rotacional. Por ejemplo, el equivalente rotacional de la Primera Ley de Newton, establece que un cuerpo que gire libremente a velocidad angular constante, continuará a esa velocidad en tanto que no actúe un Torque que cambie dicha condición. En este sentido, se puede apreciar que el torque se emplea en vez de la fuerza, en el movimiento rotacional. Así pues, El torque (τ), es elresultado de multiplicar vectorialmente, una vector llamado “brazo de palanca” (r) por una fuerza F. Matemáticamente se escribe como:
τ=r x F (11)
Donde “r” es el vector cuyo origen coincide con el centro de rotación O y su extremo con el punto de aplicación de la fuerza F (Ver Figura 3a). En otras palabras, r va desde el centro de rotación al punto de aplicación de la fuerza.

Figura 3....