pendulo de torsion

Laboratorio de Péndulo de Torsión.

En este informe se presenta el estudio de péndulo de torsión que se realiza mediante la utilización de dos masas, un metro, una balanza, una varilla, un destornillador, un cronómetro, y un péndulo de torsión. A lo largo de la varilla se colocan las dos masas a igual distancia del centro de la varilla, empleando el cronómetro se toma el tiempo en que elpéndulo oscila 5 veces, primero sin masas y después con las dos masas colocadas en la varilla de modo tal que solo varía en las repeticiones la distancia que hay desde el centro de la varilla hasta las dos masas.
I. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo tiene como objetivo aplicar el movimiento armónico simple  en un péndulo de torsión, se va a  comprobar que existe una dependencia del momento de inerciade un objeto respecto a la distancia al centro de rotación. Y además  depende de su constante de torsión. Esta práctica tiene como fin aplicar conocimientos previos para lograr determinar las medidas de momentos de inercia, el cálculo de su constante de torsión y su periodo, el cual  es constante siendo una característica del péndulo de torsión.
Este tipo de movimiento  es importante para elestudio de la física ya que se aplica en nuestra cotidianidad, en donde su ejemplo más común es  el reloj y el muelle de torsión.  En la vida se presentan muchos fenómenos físicos que se relacionan con el M.A.S. que logran ampliar conceptos del movimiento pendular. [1]



II. MARCO TEÓRICO

En el movimiento armónico simple tenemos diferentes clases de péndulos y entre ellos se encuentra elpéndulo de torsión, el cual consta de un cuerpo rígido sujeto a una varilla. Todo el sistema rota y este movimiento depende de su momento de inercia y su constante de torsión. En el movimiento oscilatorio tenemos que el periodo es una constante característica del movimiento y para este caso ese periodo está dado por:
Donde I es el momento de inercia y κes la constante de torsión. El momento de inercia para el caso de partícula puntual está dado por, donde m es la masa y r es la distancia entre la masa y el eje de giro. Para el caso de cuerpo rígido el momento de inercia depende del eje de giro. Se parte del hecho que los ejes se encuentran en los centros de masa y cuando esto no sucede se utiliza el teorema de ejes paralelos para hallar elmomento de inercia.
El objetivo de la práctica es comprobar la dependencia del momento de inercia I de un objeto respecto a la distancia al centro de rotación y realizar la medición del momento de inercia de un cuerpo de forma complicada.
Cualquier movimiento puede descomponerse como combinación de movimientos 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. [2]
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 se conserva si existe una resultante de fuerzas nula. De la misma manera, en un movimientocircular 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, es el equivalente a la masa m en la analogía lineal, de la misma manera que ω es equivalente ala 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 I = m R 2, siendo R la distancia al eje de giro. Para un cuerpo extendido, la fórmula general de I se construye integrando...