Pendulo de torsion

PÉNDULO DE TORSIÓN:

DETERMINACIÓN DEL MÓMENTO DE INERCIA DE UNA BARRA Y DE LA CONSTANTE DE UN HILO




Material necesario:
Péndulo de torsión, cronómetro, cinta métrica, célula fotoeléctrica.

Objetivo de la práctica:

El objetivo de esta práctica es hallar el momento de inercia de una barra rectangular cuando gira respecto a un hilo colocado en su centro, perpendiculara su longitud y hallar la constante de dicho hilo.

Fundamento teórico:

Procedimiento experimental utilizado:

Breve descripción del método:

Situamos las masas deslizables en varias posiciones diferentes (7 posiciones) empezando por los extremos y acercándolas hacia en centro.
Para cada distancia x, separamos suavemente la barra metálica de su posición de equilibrio un ánguloθ (no muy grande) y la soltamos para que empiece a oscilar.
Medimos el periodo de oscilación T con la célula fotoeléctrica, teniendo esta conectada a la red eléctrica y en posición PEND. Repetimos la medida varias veces para obtener datos más exactos.

Presentación de las medidas:

Las medidas impuestas por la hoja dada en el laboratorio son:
-Masa de cada pesa = (98,37 ± 0,01) g.-Grosor de la pesa = (2 ± 0,002) cm.
-Longitud de la barra = (28,5 ± 0,1) cm.
-Diámetro de la barra = (1 ± 0,002) cm.
-Densidad del acero = 7,9 g/cm3.

Para realizar dicha práctica también necesitaremos otras medidas, que son:
-X: Que viene dada por la fórmula: (L/2) – (P/2) – D, donde:
-L: Longitud de la barra.
-P: Grosor de la pesa.
-D: Distancia que hay desde un extremo de la barra hastael extremo de la pesa más cercana a esta. Deben ser las mismas medidas a ambos lados. Varía a lo largo de la práctica.
-n-1Error accidental.
-T: Periodo que viene dado en segundos. Lo mide la célula fotoeléctrica.

Tratamiento de datos:

Hallaremos los errores de las medidas que vamos a dar al lado de los valores de la tabla, que en este caso, nos van a interesar los de X, D y T.Para establecer el valor absoluto de X, a, nos fijamos en los errores absolutos dados anteriormente, y vemos que la longitud con más decimales que nos dan es la del grosor de la barra y la del diámetro de la barra, con tres decimales. Luego cogeremos como valor absoluto (a = 0,001).

Para establecer el valor absoluto de D, a, nos fijamos en los errores absolutos dados anteriormente, y vemosque la longitud con más decimales que nos dan es la del grosor de la barra y la del diámetro de la barra, con tres decimales. Luego cogeremos como valor absoluto (a = 0,001).

Para establecer el valor absoluto de T, a,

Error accidental (Eₐ): se calcula hayando la raiz del sumatorio de todas las medidas menos la media al cuadrado, dividido entre el numero de medidas menos uno.

EₐT1=0,0022EₐT2 = 0,0006
EₐT3 = 0,0010
EₐT4 = 0,0013
EₐT5 = 0,0011
EₐT6 = 0,0029
Eₐ T7 = 0,0017


Hallar el error absoluto:
Eabsoluto =dy= 2TEa T

Eabsoluto T^2 1 = 0.0094
Eabsoluto T^2 2= 0,0027
Eabsoluto T^2 3= 0,0040
Eabsoluto T^2 4= 0,0046
Eabsoluto T^2 5= 0,0035
Eabsoluto T^2 6=0,0075
Eabsoluto T^2 7 = 0,0038

En la gráfica presentada en papel milimetrado, representamos Tmed²(s²) frente a X² (cm²).

Resultados finales:
Para hallar el error absoluto del Tmedio utiolizamos la formula siguiente:
_____________________________________________________
δ=√ (2,0535-2,0517)^2+.....
5-1

X1 = (13,2 ± 0,1) cm. | D1 = (0,1 ± 0,1) cm. | T11 = (2,0535 ± 0,0001) s. |
| | T12 = (2,0523 ± 0,0001) s. |
T13 = (2,0526 ± 0,0001) s. |T14 = (2,0478 ± 0,0001) s. |
T15 = (2,0523 ± 0,0001) s. |
T1med = (2,0517 ± 0,0023) s. |

X2 = (12,2 ± 0,1) cm. | D2 = (1,0 ± 0,1) cm. | T21 = (1,9236 ± 0,0001) s. |
| | T22 = (1,9236 ± 0,0001) s. |
T23 = (1,9230 ± 0,0001) s. |
T24 = (1,9222 ± 0,0001) s. |
T25 = (1,9234 ± 0,0001) s. |
T2med = (1,9232 ± 0,0007) s. |

X3 =...