Movimiento Rotacional
El movimiento de un cuerpo rígido siempre puede describirse como una combinación del movimiento traslacional del centro de masa y del movimiento de rotación alrededor de un eje que pasa por el centro de masa.
El laboratorio desarrollado trata acerca del movimiento rotacional que poseen los cuerpos.
Con ayuda del programa matemático Casy Lab, a una polea le suspendimos una masa ymedimos el tiempo de caída de la masa con respecto a una altura dada y teniendo en cuenta que el movimiento del peso es uniformemente acelerado dedujimos la velocidad lineal con respecto a una misma altura y tiempo promedio dado para poder obtener el momento de inercia de la polea considerada como un disco viendo este desde tres diferentes radios.
Luego con los resultados obtenidos y teniendoen cuenta la conservación de la energía en el movimiento de rotación calculamos la rapidez de la masa y la velocidad angular del disco justo antes de que la masa golpee el piso.
A continuación presentaremos los resultados y conclusiones de la experiencia.
MOVIMIENTO ROTACIONAL O TORQUE
El movimiento rotacional o torque es aquel que se da en torno a un eje fijo, o en otras palabras a un ejede rotación. El torque es una magnitud vectorial, esto indica la dirección del giro. El torque es el producto de una fuerza perpendicular a la distancia al eje de rotación (brazo).
El movimiento rotacional o torque es un movimiento de rotación como su nombre lo dice, el cual es causado por una fuerza. La magnitud de un torque se da al hacer la operación matemática de torque = magnitud defuerza X distancia al eje de rotación. Esto se debe a que a mayor sea la distancia entre el eje de rotación y en donde está colocada la fuerza, mayor será el torque producido. Esta magnitud represente la dirección en la cual se dirige el torque. El equilibrio rotacional se da cuando la sumatoria de todos los torques que hay en un sistema es igual a cero.
Es el movimiento de cambio de orientación deun cuerpo extenso de forma que, dado un punto cualquiera 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.
Su fórmula es; t = F * r Donde t es el torque, f es la fuerza y r es el radio (también conocido como brazo).
DEFINICIONES CLAVES
VelocidadAngular.
La velocidad angular es una medida de la velocidad de rotación. Se define como el ángulo girado por unidad de tiempo y se designa mediante la letra griega . Su unidad en el Sistema Internacionales el radián por segundo (rad/s).
El módulo de la velocidad angular media o rapidez angular media se define como la variación de la posición angular sobre el intervalo de tiempo.
de modo quesu valor instantáneo queda definido por:
Condiciones de equilibrio.
Cuando un cuerpo está en equilibrio, debe encontrarse en reposo o en estado de movimiento rectilíneo uniforme. Cuando sobre un cuerpo actúan fuerzas que no tienen una línea de acción común, tal vez exista equilibrio traslacional pero no equilibrio rotacional. En otras palabras quizás no se mueve ni a la derecha ni a laizquierda, ni arriba ni abajo, pero puede seguir girando.
Cuando las líneas de acción de las fuerzas no se intersecan en un mismo punto, puede haber rotación respecto a un punto llamado eje de rotación, el eje de rotación es una línea imaginaria que pasa a través del perno en dirección perpendicular.
El brazo de Palanca.
La distancia perpendicular del eje de rotación a la línea de acción de lafuerza se llama brazo de palanca de la fuerza, el cual determina la eficacia de una fuerza dada para provocar el movimiento rotacional.
El brazo de palanca de una fuerza es la distancia perpendicular que hay de la línea de acción de la fuerza al eje de rotación.
Momento de Torsión.
Se ha definido la fuerza como un tirón o un empujón que tiende a causar movimiento. El momento de torsión ...
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