Pendulo de Torsión

Páginas: 10 (2350 palabras) Publicado: 18 de octubre de 2014



Informe de Física
Tema: Péndulo de torsión



INTRODUCCION

El péndulo de torsión consiste en un hilo o alambre de sección recta circular suspendido verticalmente, con su extremo superior fijo y de cuyo extremo inferior se cuelga un cuerpo de momento de inercia conocido o fácil de calcular (disco o cilindro). Cualquier movimiento puede descomponerse como combinación de movimientoslineales y de rotación.
El péndulo de torsión consta de un cuerpo rígido suspendido verticalmente por un alambre o hilo, unido a un soporte rígido. Cualquier movimiento puede descomponerse como combinación de movimientos lineales y de rotación.
El péndulo de torsión es un caso de péndulos pero no propiamente es uno ya que sus oscilaciones no son generadas por la acción de la fuerza de gravedad,pero las expresiones matemáticas utilizadas en el mismo son muy parecidas a las que se usan en los péndulos. este tipo de mecanismos son un ejemplo de movimiento armónico simple que consiste en un disco o cilindro sólido sostenido por una barra delgada. Si se hace girar el disco en la medida de un ángulo. El momento de torsión es directamente proporcional al desplazamiento angular.
El péndulo detorsión es un ejemplo de movimiento armónico simple, consiste en un disco o cilindro sólido sostenido por una barra delgada. Si se hace girar el disco en la medida de un ángulo. El momento de torsión es directamente proporcional al desplazamiento angular. Al aplicar un momento torsional M en el extremo inferior del hilo, éste experimenta una deformación de torsión. Dentro de los límites devalidez de la ley de Hooke
Esta experiencia se realizó usando un péndulo de torsión con distintos radios.














DESCRIPCION TEORICA.

TORSION: Consideremos una barra cilíndrica (o un alambre) suspendida verticalmente con su extremo superior fijo. Mediante un par de fuerzas F y -F (fig. 1), hacemos girar el extremo inferior, con lo cual los distintos discos horizontales en quepodemos considerar dividida la barra deslizan unos respecto de otros. Una generatriz recta (AB) se convierte en una hélice (AB´). Se dice que el cuerpo ha experimentado una torsión. Ésta queda definida mediante el ángulo de giro  del disco más bajo. Evidentemente, se trata de un caso de cizalladura y la constante D, que liga el ángulo de torsión  con el momento M del par aplicado (que vale M = F.d, siendo d el diámetro del disco inferior), puede deducirse a partir de módulo de rigidez o de cizalladura, G. Si r es el radio de la barra (o del alambre) y su longitud l, se obtiene:

(1)

Siendo D el momento director, o constante de torsión, K que está relacionada con el módulo de rigidez por

(2)
OSCILACIONES ELASTICAS PENDULO DE TORSION
Dentro del dominio de validez de la leyde Hooke, al deformar un cuerpo del modo que sea, aparece un esfuerzo recuperador proporcional a la deformación que tiende a devolver al cuerpo su forma primitiva. Si desaparece el esfuerzo deformante, el cuerpo se encuentra en las condiciones precisas para iniciar un movimiento oscilatorio armónico.
Por el interés que presentan, estudiaremos las oscilaciones de un cuerpo alargado sometido a unatorsión inicial. Supongamos, por ejemplo, que una barra de longitud l y radio r está dispuesta verticalmente, con su extremo superior fijo. El extremo inferior está sujeto a un dispositivo que se puede girar libremente. Si imprimimos al cuerpo P un giro inicial en torno al eje AB, el momento exterior aplicado, M = D , es neutralizado por un momento elástico. Es decir, en el alambre, aconsecuencia de la torsión que ha experimentado, se desarrollan fuerzas elásticas que tienden a devolver el alambre y al cuerpo P a la posición de partida. Pero, como el sistema móvil adquiere cierta velocidad angular, en virtud de la inercia, se rebasa la posición de equilibrio y el sistema ejecuta oscilaciones en torno a dicha posición, con torsiones alternativas en uno y otro sentido. Se dice que el...
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