Laboratorio Pendulo De Torsion 1
Páginas: 6 (1254 palabras)
Publicado: 22 de abril de 2015
PENDULO DE TORSIÓN
JHON FREDY BOHORQUEZ SOLER
505278
Universidad Católica de Colombia
JFBOHORQUEZ78@UCATOLICA.EDU.CO
RESUMEN: La realización de este laboratorio tiene como propósito la obtención de la constante de torsión por medio de del momento de inercia en un tiempo determinado. El montaje consiste en una hacer girar una varilla transversal 180° desde la posición cero, registrando losvalores del tiempo de las oscilaciones y sus distancias, con el fin de establecer el tiempo que demora en llegar a su punto de inicio.
INTRODUCCIÓN
En este laboratorio se puede encontrar el desarrollo de un montaje experimental para el análisis del péndulo de torsión que posteriormente será comparado con un modelo gráfico y de esta forma poder concluir acerca de la veracidad de los valoresobtenidos.
Para el desarrollo de esta práctica será necesario tabular los datos obtenidos durante la ejecución del ensayo con el propósito de calcular la constante de torsión después de repetir en cuatro ocasiones el proceso para efectuar de una manera más precisa el desarrollo teórico y experimental de la práctica.
.
MARCO TEORICO
Cualquier movimiento puede descomponerse como combinación demovimientos lineales y de rotación.
Si el momento cinético lineal de un cuerpo se define como p = m v ; el momento angular de un cuerpo rígido en rotación es otra magnitud vectorial que se define como el producto del momento de inercia y la velocidad angular, L = I ω .
Para un movimiento lineal la actuación de una fuerza F es la responsable de que p varíe con el tiempo; de forma que el parámetro p seconserva si existe una resultante de fuerzas nula. De la misma manera, en un movimiento circular la actuación del momento creado por una fuerza, M, origina una variación de L con el tiempo; por lo que si no se aplica externamente ningún momento de una fuerza, se cumple el principio de conservación del momento angular L.
El momento de inercia I, definido respecto a un eje específico de rotación, esel equivalente a la masa m en la analogía lineal, de la misma manera que ω es equivalente a la velocidad lineal v. Tanto I como ω dependen de la distancia radial R al eje de giro, parámetro que caracteriza el movimiento rotatorio junto a la masa y la velocidad.
El momento de inercia de una masa puntual de masa m con respecto a un eje de giro se define como:
Siendo r la distancia al eje degiro. Para un cuerpo extendido, la fórmula general de I se construye integrando elementos infinitesimales de masa a partir de esta básica definición.
Para el caso de un cuerpo rígido el momento de inercia depende del giro; se parte del hecho que los ejes se encuentran en los centros de masa y cuándo esto no sucede se utiliza el teorema de los ejes paralelos para hallar el momento de inercia:
Elpéndulo de torsión es un mecanismo particularmente útil para medir el momento de inercia de un objeto de forma complicada; Está formado por un alambre metálico que por un extremo lleva un objeto por su centro de masa, en el caso de esta práctica una barra graduada.
En el movimiento oscilatorio se tiene que el periodo es una constante característica del movimiento, la cual se define como:
Dónde:Momento de inercia
Constante de torsión
MONTAJE EXPERIMENTAL
Imagen 1. Montaje experimental. FUENTE: Guía de laboratorio Péndulo de torsión, U. Católica.
Imagen 2.Montaje experimental bascula u. Católica
Materializar el montaje de la Imagen 1, el cual consta de un eje de torsión, un trípode pequeño en forma de V, dos masas y un cronometro.
Fijar por el medio la varilla transversal al eje detorsión y ubicar las masas de manera simétrica a 30 cm de este.
Marcar la posición cero sobre la mesa (cuando no hay torsión.
Hacer girar 180° la varilla transversal hacia la derecha respecto de la posición cero y soltar.
Registrar el tiempo para cinco oscilaciones en la tabla.
Repetir el proceso cuatro veces alternando giros hacia la derecha y hacia la izquierda.
Calcular el periodo de la...
JHON FREDY BOHORQUEZ SOLER
505278
Universidad Católica de Colombia
JFBOHORQUEZ78@UCATOLICA.EDU.CO
RESUMEN: La realización de este laboratorio tiene como propósito la obtención de la constante de torsión por medio de del momento de inercia en un tiempo determinado. El montaje consiste en una hacer girar una varilla transversal 180° desde la posición cero, registrando losvalores del tiempo de las oscilaciones y sus distancias, con el fin de establecer el tiempo que demora en llegar a su punto de inicio.
INTRODUCCIÓN
En este laboratorio se puede encontrar el desarrollo de un montaje experimental para el análisis del péndulo de torsión que posteriormente será comparado con un modelo gráfico y de esta forma poder concluir acerca de la veracidad de los valoresobtenidos.
Para el desarrollo de esta práctica será necesario tabular los datos obtenidos durante la ejecución del ensayo con el propósito de calcular la constante de torsión después de repetir en cuatro ocasiones el proceso para efectuar de una manera más precisa el desarrollo teórico y experimental de la práctica.
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MARCO TEORICO
Cualquier movimiento puede descomponerse como combinación demovimientos lineales y de rotación.
Si el momento cinético lineal de un cuerpo se define como p = m v ; el momento angular de un cuerpo rígido en rotación es otra magnitud vectorial que se define como el producto del momento de inercia y la velocidad angular, L = I ω .
Para un movimiento lineal la actuación de una fuerza F es la responsable de que p varíe con el tiempo; de forma que el parámetro p seconserva si existe una resultante de fuerzas nula. De la misma manera, en un movimiento circular la actuación del momento creado por una fuerza, M, origina una variación de L con el tiempo; por lo que si no se aplica externamente ningún momento de una fuerza, se cumple el principio de conservación del momento angular L.
El momento de inercia I, definido respecto a un eje específico de rotación, esel equivalente a la masa m en la analogía lineal, de la misma manera que ω es equivalente a la velocidad lineal v. Tanto I como ω dependen de la distancia radial R al eje de giro, parámetro que caracteriza el movimiento rotatorio junto a la masa y la velocidad.
El momento de inercia de una masa puntual de masa m con respecto a un eje de giro se define como:
Siendo r la distancia al eje degiro. Para un cuerpo extendido, la fórmula general de I se construye integrando elementos infinitesimales de masa a partir de esta básica definición.
Para el caso de un cuerpo rígido el momento de inercia depende del giro; se parte del hecho que los ejes se encuentran en los centros de masa y cuándo esto no sucede se utiliza el teorema de los ejes paralelos para hallar el momento de inercia:
Elpéndulo de torsión es un mecanismo particularmente útil para medir el momento de inercia de un objeto de forma complicada; Está formado por un alambre metálico que por un extremo lleva un objeto por su centro de masa, en el caso de esta práctica una barra graduada.
En el movimiento oscilatorio se tiene que el periodo es una constante característica del movimiento, la cual se define como:
Dónde:Momento de inercia
Constante de torsión
MONTAJE EXPERIMENTAL
Imagen 1. Montaje experimental. FUENTE: Guía de laboratorio Péndulo de torsión, U. Católica.
Imagen 2.Montaje experimental bascula u. Católica
Materializar el montaje de la Imagen 1, el cual consta de un eje de torsión, un trípode pequeño en forma de V, dos masas y un cronometro.
Fijar por el medio la varilla transversal al eje detorsión y ubicar las masas de manera simétrica a 30 cm de este.
Marcar la posición cero sobre la mesa (cuando no hay torsión.
Hacer girar 180° la varilla transversal hacia la derecha respecto de la posición cero y soltar.
Registrar el tiempo para cinco oscilaciones en la tabla.
Repetir el proceso cuatro veces alternando giros hacia la derecha y hacia la izquierda.
Calcular el periodo de la...
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