L10 Informe Uis

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE FISICA




LABORATORIO DE FISICA 1
EXPERIENCIA No. L10
MOMENTO DE INERCIA II


GRUPO O2G SUBGRUPO 04
ADRIANA GARRIDO LEAL
RICARDO SANTOS DIAZJESSICA LOZADA SOLER
PROFESOR: AMILCAR RIZZO
27 DE FEBRERO DE 2008
29 DE FEBRERO DE 2008



BUCARAMANGA, II SEMESTRE DE 2007







INTRODUCCION



El siguiente informe muestra los análisis y los resultados de los datos obtenidosexperimentalmente en la práctica sobre momentos de inercia II, en donde la medición del periodo de oscilación de masas unidas a un eje de torsión, en función de la distancia al mismo, permite hallar la proporcionalidad del momento de inercia y la constante del eje de torsión. Es importante lograr el cálculo de los datos para así comparar los datos teóricos con los experimentales.



OBJETIVOSALCANZADOS



- Se consiguió determinar de manera experimental los tiempos necesarios para el cálculo del periodo de oscilación de una varilla delgada con masas adosadas.

- Además a partir del cálculo del periodo se logró verificar la proporcionalidad del momento de inercia de las masas con respecto al cuadrado de la distancia.

- Se mejoró el uso de los diferentes instrumentosdel laboratorio y así se pudieron obtener los datos necesarios para elaborar el presente informe de laboratorio.

TEORIA
Fundamentalmente es necesario tener conocimiento pleno de lo que es el momento de inercia, el cual es una magnitud que da cuenta de cómo es la distribución de masas de un cuerpo o un sistema de partículas alrededor de uno de sus puntos. En el movimiento de rotación, esteconcepto desempeña un papel análogo al de la masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme. Representa la inercia de un cuerpo a rotar.
El momento de inercia (escalar) de una masa puntual rotando alrededor de un eje conocido se define por
[pic]
Donde m es la masa del punto, y r es la distancia mínima entre ella y el eje de rotación. Dado un eje arbitrario, para un sistema departículas 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. Matemáticamente se expresa como:
[pic]
Para un cuerpo de masa continua (Medio continuo) lo anterior se generaliza como:
[pic]
El subíndice V de la integral indica que hay que integrar sobre todo el volumen delcuerpo.
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 resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en rotación) Así, por ejemplo, la segunda ley de Newton: [pic]tiene como equivalente para larotación:
[pic]
donde: [pic]es el momento aplicado al cuerpo. [pic] es el momento de inercia del cuerpo con respecto al eje de rotación y
[pic]es la aceleración angular.
La energía cinética de un cuerpo en movimiento con velocidad v es [pic], mientras que la energía de cinética de un cuerpo en rotación con velocidad angular ω es [pic]. Donde I es el momento de inercia con respecto al eje derotación.
La conservación de la cantidad de movimiento o momento lineal tiene por equivalente la conservación del momento angular [pic]:
[pic]
El vector momento angular tiene la misma dirección que el vector velocidad angular [pic].
En esta práctica el momento de inercia queda determinado a partir del periodo de oscilación de un eje de torsión, en el que se ha insertado el cuerpo de prueba y...