informe

Universidad de Puerto Rico
Recinto de Rio Piedras
Facultad de Ciencias Naturales
Departamento de Física
FISI 3014 Secc.001
Primer semestre (2014-2015)
















Experimento 1: Momento de Inertia


















Instructor: Jesuan Betancourt
Esther M. Torres Padró
Ejecución del experimento: 25 de agosto del 2014.
Fecha de entrega de informe: 8de septiembre del 2014.


Índice


Introducción ……………………………………………………………….…..2
Datos Experimentales……………………………………………………..….3
Conclusión……………………………………………………………….….….8
Referencias……………………………………………………………….……9

































Introducción


El momento de inercia es la suma de lasmasas de cada partícula en el objeto multiplicado por el cuadrado de la distancia de esa partícula desde el eje de rotación. La inercia de una partícula es igual a la masa por el radio al cuadrado( ). Por lo tanto, .
Por otro lado, el torque es el producto entre la fuerza por el brazo de momento. El brazo de momento o “lever arm” es la distancia desde el eje de rotación a la línea pordonde la fuerza actúa. Un ejemplo de para que sirve el torque es el de abrir una puerta, si la fuerza utilizada esta más cerca al eje de rotación se necesitaría aplicar mucha más fuerza que si la fuerza aplicada se encontraría lejos del eje de rotación. El torque(τ ) es directamente proporcional al la α. Este es τ= REl momento de inercia depende de la masa y de la forma del objeto.
Cuando más de untorque actúan en un objeto, la aceleración angular es proporcional al torque neto. Si todos los torques actuando en cierto objeto tienden a rotar en una dirección igual, el torque neto es la suma de los torques. Por otro lado, si un torque actúa en una dirección y un segundo torque actúa en la dirección opuesta, el torque neto es la diferencia entre esos dos torques es decir, la resta.Usualmente, se le asigna un signo positivo a los torques que actúan “counterclockwise” y un signo negativo a los torque que actúan “clockwise” cuando el eje de rotación es fijo.
En este experimento usamos tres objetos, una placa, un disco y un anillo. Las ecuaciones para estos objetos son , , M.
Se buscó la inercia teórica con estas ecuaciones y luego se realizaron varias graficas con losdiferentes objetos en la polea y se buscó la inercia experimental. Esto se hizo posible con el programa de Pasco de donde sacamos la pendiente (α). Al tener todas las pendientes se utilizó una ecuación para obtener la inercia experimental de cada objeto. Esta ecuación es .
Este experimento sirve para conocer lo que es torque, momento de inercia, determinar el momento de inercia de tres objetosdiferentes, identificar el error porcentual entre las inercias teóricas y experimentales, determinar cual de los tres objetos tiene el momento de inercia más bajo y cual el más alto y usar el vernier caliper para medir diámetro y radio.
El diseño experimental nos permite cumplir con cada uno de los objetivos ya que esta explicado de una forma detallada y fácil de realizar. Además, nos permite suficienteinformación de trasfondo para poder realizar el experimento adecuadamente. Este experimento nos ayuda a ver como realmente están relacionados el momento de inercia con la masa y con la forma del objeto.



Datos



Tabla 1: Dimensiones

Objeto
Masa(kg)
Dimensiones(
Dimensiones valores (m)
placa
0.068
ancho
0.1264
 
 
largo
0.1264
disco
0.468
radio
0.0629
anillo
0.465
R10.0267


R2
0.0384







Tabla 2: Pedientes, inercias teóricas

Objeto
α
Inercia teórica(fórmulas)
Inercia teórica resultados(kg×m^3)
placa
35.3
Iplaca=1/12 m(a^2+ b^2)
1.81x10^-4
 
 
 
 
disco
7.37
Idisco = 1/2 MR^2
9.26x10^-4
anillo
9.78
Ianillo=1/2M(〖R1〗^2+〖R2〗^2)
5.09x10^-4










Tabla 3: Inercias experimentales

Objeto
Inercia...