laboratorio momentos de inercia

MOMENTOS DE INERCIA
Abadía Chamarro Dany Carolina1 - Barón Cuevas Judith Marcela2 - Mora Garzón Carlos Felipe3 - Luis Felipe Lozada4
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RESUMEN

Se midió experimentalmente los momentos de inercia de diferentes cuerpos como son la cruceta, el disco, el anillo y el cilindro, comprobándose el error de esta medición consus momentos de inercia teóricos obtenidos por formulas ya definidas, teniéndose en cuenta que no se podía hallar el error de la cruceta ya que esta no tenía una formula definida para hallar su momento teórico, a pesar de esto su error repercutía en el desarrollo de todo el experimento, se usó el teorema de los eje paralelos para calcular el momento de inercia teórico del cilindro, comprobándoseasí el teorema de los ejes paralelos y la medición del momento de inercia de un cuerpo con un error promedio del 10%.

PALABRAS CLAVES: Momento de inercia, centro de masa y teorema de los ejes paralelos.

ABSTRACT

The moments of inertia of different bodies are experimentally measured as spreader, disc, ring and cylinder, checking the error of this measurement with theoretical moments ofinertia obtained by formulas already defined, taking into account that you could not find crosshead error since this was not a set formula to find its theoretical moment, despite his mistake this impacted on the development of the experiment, the parallel axis theorem was used to calculate the moment of inertia of theoretical cylinder for comprobándose the parallel axis theorem and measuring themoment of inertia of a body with an average error of 10%.

KEYWORDS: Moment of inertia, center of mass and parallel-axis theorem.
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1. MARCO TEÓRICO.

ROTACIÓN DE CUERPOS RIGIDOS

La rotación es el movimiento de cambio de orientación de un cuerpo extenso de forma que, dado un puntocualquiera del mismo, este permanece a una distancia constante de un punto fijo. En un espacio tridimensional, para un movimiento de rotación dado, existe una línea de puntos fijos denominada eje de rotación.
El estudio de un cuerpo rígido es un caso especial e importante de los sistemas formados por muchas partículas, en el cual las distancias relativas entre ellas permanecen constantes y en unvolumen infinitesimal hay suficiente número de partículas como para considerarlo un continuo. Es conveniente postular que las tensiones no modifican la posición relativa de las partículas y que la temperatura del sólido es constante. (1)
Se dice que un sólido rígido está animado de un movimiento de rotación alrededor de un eje fijo cuando todos sus puntos describen trayectorias circularescentradas sobre dicho eje y contenidas en planos normales a éste.
El eje de rotación puede atravesar el cuerpo o ser exterior al mismo; en el primer caso, los puntos del sólido que están sobre el eje permanece en reposo en tanto que los demás puntos describen circunferencias en torno al eje; en el segundo caso, todos los puntos del sólido están en movimiento circular alrededor del eje exterior al sólido.En cualquier caso, la velocidad v de un punto P del sólido será tangente a la circunferencia descrita y, en un instante dado, tendrá un módulo tanto mayor cuanto mayor sea la distancia del punto al eje de rotación. Dicha velocidad viene dada por:


Siendo un vector unitario (de módulo igual a la unidad) tangente a la trayectoria y v el módulo dela velocidad. Téngase en cuenta que necesariamente cambiará a lo largo del movimiento, ya que irá continuamente modificando su dirección hasta llegar de nuevo a la orientación original, tras completar un giro de radianes.
El módulo de la velocidad, denominado celeridad, se corresponde con



Considerando s la distancia que el sólido va recorriendo a lo largo de la circunferencia....