practica fisica



















































ÍNDICE

-Disco de Maxwell------------------------------------------------------------------------2
-Desarrollo teórico.-------------------------------------------------------------------------------2
-Desarrolloexperimental.-----------------------------------------------------------------------3
-Cuestiones-----------------------------------------------------------------------------------------9








































DISCO DE MAXWELL

INTRODUCCIÓN

El disco de Maxwell es un instrumento, muy similar al tradicional juguete conocido como yo-yo, mediante el cual es posible comprobar la teoría de la conservación de la energíamecánica.

Una cuerda está enrollada a un disco de masa m y radio r. Se sujeta la cuerda por su extremo y se suelta el disco. Veremos como el disco cae a la vez que va girando sobre su eje.
*Observación: Si medimos el tiempo que tarda en caer una determinada distancia, veremos que es superior al que tarda un objeto en caer libremente la misma distancia.
A la derecha tenemos lo que se conocecomo Rueda de Maxwell, y es el instrumento que encontramos en el laboratorio y del cual nos serviremos para comprobar la teoría de la conservación de la energía.

Materiales:

·Disco Maxwell: es la rueda que se encuentra suspendida del soporte
·Base soporte: de ella cuelga el disco, que debe pender en perfecto equilibrio de la barra del soporte
·Columnas soporte de 1000mm
·Reglas graduadasde 1000mm: a partir de ellas tomaremos las medidas de longitud necesarias para los cálculos posteriores (al estar graduadas en milímetros su error será de 0,0005 m)
·Marcadores
·Barreras fotoeléctricas: tienen dos modos de acción: uno (señalado como (···)) mediante el cual se mide el tiempo que tarda el disco en caer desde la posición inicial hasta la posición final, y otro (señalado como(··)) que mide el tiempo que tarda la barra del disco en pasar por la célula, midiendo por tanto el tiempo instantáneo.

OBJETIVOS

Los objetivos de esta práctica serán:
Determinación del momento de inercia del disco de Maxwell.
Comprobación del principio de conservación de la energía mecánica.
Para ello necesitamos por un lado una base teórica y por otro, una serie de datos recopilados en ellaboratorio.


DESARROLLO TEORICO

Si hablásemos de la dinámica del disco de maxwell podríamos decir que éste realiza un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado a la par que un movimiento circular, es por ello que tendríamos que tener en cuenta los movimientos re rotación y traslación que realiza el disco y también las tensiones a las que están sujetas las cuerdas que lo atan al soporte.A la vista de esto, resulta más eficaz pasar al análisis de las energías, ya que sabemos que según la TEORIA DE LA CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA: “ En un sistema sobre el que no se realiza trabajo exterior alguno, la energía mecánica del mismo debe permanecer constante “.

Esto es que la energía mecánica inicial debe ser igual a la energía mecánica final (suponemos un sistema ideal sin pérdidade energía por rozamiento):
Em (inicial)=Em (final)

En este caso, como parte de una altura determinada, en el momento inicial la energía cinética es cero, puesto que parte del reposo, del mismo modo, en el momento final suponemos que llega con velocidad máxima, sin embargo llega a una altura que suponemos 0, por lo que la energía potencial también es 0. De este modo:
Ep(inicial)=Ec(final)
iDisponemos de un disco de Maxwell cuya masa es m=0,517 Kg. y radio R=6,5cm atravesado por una barra de diámetro 0,005 m que funcionara como eje de giro. A ambos extremos del eje va atada una cuerda, unida al soporte, que ser la que se enrosque y desenrosque sucesivamente en torno a la barra. Es importante asegurarse de que los dos hilos siempre están igual de alargados, y de que se...