Lab Fisica 5
Páginas: 7 (1504 palabras)
Publicado: 6 de octubre de 2015
*OBJETIVOS DE LABORATORIO
Observar el movimiento de rodadura de una rueda de Maxwell y a partir de las mediciones efectuadas determinar el momento de inercia de la rueda con respecto a su centro de gravedad que pasa por el eje perpendicular.
*MATERIALES
Un par de rieles paralelos (como plano inclinado).
Una rueda de Maxwell.
Un Cronometro digital.
Un pie de rey (vernier).
Una reglamilimetrada.
Una balanza.
Un nivel.
*Fundamento teórico
A.- Energía mecánica
En física, La energía mecánica se puede definir como la forma de energía que se puede transformar en trabajo mecánico de modo directo mediante un dispositivo. Las formas familiares de energía mecánica son la cinética y la potencial.
B.- Conservación de la energía mecánica
En Fisica uno de los principios fundamentales esel de la conservación de la energía mecánica, el cual explica muchos de los hechos que observamos diariamente y ayudan a comprender los fenómenos experimentados.
Para sistemas abiertos formados por partículas que interactúan mediante fuerzas puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante
Es importante notar que la energía mecánica así definida permanece constante siúnicamente actúan fuerzas conservativas sobre las partículas
Las fuerzas disipativas como el rozamiento o fricción entre sólidos, entre un sólido y un fluido, como puede ser en el caso de un cuerpo moviéndose a través del aire o del agua, no pueden ser tratadas de modo puramente mecánica ya que implican la conversión de energía mecánica en energía calorífica, y esto debido a que al rozar elcuerpo con el medio (fluido u otro cuerpo) este le genera fricción, lo que ocasionará que parte de la energía que poseía inicialmente se transforme en calor y sea liberada al medio que lo rodea.
Energía cinética de una partícula
La energía cinética es aquella energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo desde el reposo hasta lavelocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética excepto a que cambie su velocidad. Si se requiere que este regreso a su estado de reposo original seré necesario realizar un trabajo negativo sobre él, que sea de la misma magnitud de la energía cinética que ya posee.
Esto se puede comprobar mediante:
W =
W =
W =
W =
W =m.
W =(vf2-vo2)
W = ∆ EC
C.- Movimiento de Rodadura
*Procedimiento
1. Con la ayuda de un nivel de burbuja, se nivela el plano que servirá de soporte para los rieles.
2. Se procede a marcar en los rieles los puntos A0 ,A1 , A2, A3 y A4, separados a una distancia de 10 cm entre sí.
3. A continuación se mide con el “pie de rey” el diámetro del eje cilíndrico que se apoya sobre los rieles,se toma en cuenta el desgaste desigual.
4. Se fija la inclinación de los rieles de manera que la rueda no experimente un movimiento de rodadura.
5. Una vez realizado lo anterior, se procede a colocar la rueda en la posición A0, se suelta la rueda y simultáneamente se procede a calcular los intervalos de tiempos T1, T2, T3 y T4, correspondientes respectivamente a los tramos A0A1 , A0A2 , A0A3 yA0A4 .Se toman tres mediciones para los intervalos de tiempo T1, T2 y T3, y diez mediciones para T4.
6. Se calcula la masa del volante y se mide las alturas entre las posiciones G0 y G4.
7. Después de encontrar los tiempos y las medidas, se modifica la inclinación de los rieles (teniendo cuidado de evitar el deslizamiento de la rueda) y se mide 3 veces T4 y la nueva diferencia de las alturasentre G0 y G4.
*Tablas y datos experimentales
Masa del disco 0.3470 kg
Diámetros del eje de rotación
6.3 mm
6.3 mm
(Se ha medido ambos lados del diámetro debido a que el desgaste puede ser diferente para los diferentes lados y podrían presentar diferente diámetro)
A.- Primera inclinación de las vías
(Tomando en cuenta como plano de referencia la tabla sobre la cual se ubican las vías)...
*OBJETIVOS DE LABORATORIO
Observar el movimiento de rodadura de una rueda de Maxwell y a partir de las mediciones efectuadas determinar el momento de inercia de la rueda con respecto a su centro de gravedad que pasa por el eje perpendicular.
*MATERIALES
Un par de rieles paralelos (como plano inclinado).
Una rueda de Maxwell.
Un Cronometro digital.
Un pie de rey (vernier).
Una reglamilimetrada.
Una balanza.
Un nivel.
*Fundamento teórico
A.- Energía mecánica
En física, La energía mecánica se puede definir como la forma de energía que se puede transformar en trabajo mecánico de modo directo mediante un dispositivo. Las formas familiares de energía mecánica son la cinética y la potencial.
B.- Conservación de la energía mecánica
En Fisica uno de los principios fundamentales esel de la conservación de la energía mecánica, el cual explica muchos de los hechos que observamos diariamente y ayudan a comprender los fenómenos experimentados.
Para sistemas abiertos formados por partículas que interactúan mediante fuerzas puramente mecánicas o campos conservativos la energía se mantiene constante
Es importante notar que la energía mecánica así definida permanece constante siúnicamente actúan fuerzas conservativas sobre las partículas
Las fuerzas disipativas como el rozamiento o fricción entre sólidos, entre un sólido y un fluido, como puede ser en el caso de un cuerpo moviéndose a través del aire o del agua, no pueden ser tratadas de modo puramente mecánica ya que implican la conversión de energía mecánica en energía calorífica, y esto debido a que al rozar elcuerpo con el medio (fluido u otro cuerpo) este le genera fricción, lo que ocasionará que parte de la energía que poseía inicialmente se transforme en calor y sea liberada al medio que lo rodea.
Energía cinética de una partícula
La energía cinética es aquella energía que posee un cuerpo debido a su movimiento. Se define como el trabajo necesario para acelerar un cuerpo desde el reposo hasta lavelocidad indicada. Una vez conseguida esta energía durante la aceleración, el cuerpo mantiene su energía cinética excepto a que cambie su velocidad. Si se requiere que este regreso a su estado de reposo original seré necesario realizar un trabajo negativo sobre él, que sea de la misma magnitud de la energía cinética que ya posee.
Esto se puede comprobar mediante:
W =
W =
W =
W =
W =m.
W =(vf2-vo2)
W = ∆ EC
C.- Movimiento de Rodadura
*Procedimiento
1. Con la ayuda de un nivel de burbuja, se nivela el plano que servirá de soporte para los rieles.
2. Se procede a marcar en los rieles los puntos A0 ,A1 , A2, A3 y A4, separados a una distancia de 10 cm entre sí.
3. A continuación se mide con el “pie de rey” el diámetro del eje cilíndrico que se apoya sobre los rieles,se toma en cuenta el desgaste desigual.
4. Se fija la inclinación de los rieles de manera que la rueda no experimente un movimiento de rodadura.
5. Una vez realizado lo anterior, se procede a colocar la rueda en la posición A0, se suelta la rueda y simultáneamente se procede a calcular los intervalos de tiempos T1, T2, T3 y T4, correspondientes respectivamente a los tramos A0A1 , A0A2 , A0A3 yA0A4 .Se toman tres mediciones para los intervalos de tiempo T1, T2 y T3, y diez mediciones para T4.
6. Se calcula la masa del volante y se mide las alturas entre las posiciones G0 y G4.
7. Después de encontrar los tiempos y las medidas, se modifica la inclinación de los rieles (teniendo cuidado de evitar el deslizamiento de la rueda) y se mide 3 veces T4 y la nueva diferencia de las alturasentre G0 y G4.
*Tablas y datos experimentales
Masa del disco 0.3470 kg
Diámetros del eje de rotación
6.3 mm
6.3 mm
(Se ha medido ambos lados del diámetro debido a que el desgaste puede ser diferente para los diferentes lados y podrían presentar diferente diámetro)
A.- Primera inclinación de las vías
(Tomando en cuenta como plano de referencia la tabla sobre la cual se ubican las vías)...
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