practicas fisica EPS SEVILLA

INFORME 3º PRACTICA DE LABORATORIO FISICA 1
MOMENTOS DE INERCIA Y PÉNDULO FÍSICO









Nombre y Apellidos: Manuel Jesús Romero García
Ángel Romero Martínez
Fecha de entrega: 12/12/2013
Grupo: Física 1 - L6
Titulación: Grado en Ingeniería eléctrica.
Profesor: Miguel Acedo
Introducción:
Esta tercera práctica se divide en dos partes, la primera parte es momento de inerciaque consta de 9 apartados y la segunda parte es péndulo físico que consta también de 9 apartados.
En la parte 1:
Los objetivos son determinar experimentalmente el momento de inercia de un disco respecto a su centro de gravedad y otros centros distintos paralelos al antes mencionado, y comprobar la certeza del teorema de Steiner
En la parte 2:
Estudiar el movimiento de un péndulo físico comoejemplo de un movimiento armónico simple y determinar el radio de giro de un cuerpo

Parte 1:MOMENTO DE INERCIA
RESULTADO Y CUESTIONES
1) Anotar los datos del resorte y del disco taladrado:
Constante elástica del resorte: D=(0,022 0,001)
Masa disco taladrado: m=(0,452 0.001) Kg
Distancia entre orificios del disco: a=(0,0290,001) m
Radio del disco:R=(0,1490,001)m
2) Para el caso del eje de giro situado en el centro del disco completar la Tabla adjunta, donde N expresa el número de oscilaciones, y t1,t2,t3,t4 los tiempos totales medidos.

N
T1(s)
T2(s)
T3(s)
T4(s)
10
26.34
25.78
25.91
26.15

3) Obtener el período T y, utilizando la ecuación (3),calcular el momento de inercia del disco respecto del eje que pasa por sucentro de gravedad, Ig.
Como hemos medido 4 veces el tiempo de oscilación desde el centro, realizamos la media de la medida:


Con el periodo podemos sacar Ig:

-Despejamos y nos queda:

-Sustituyendo:

-Como

-Tenemos que Ia=Ig
-Para calcular la incertidumbre Ia tenemos que calcular la de Ig ya que la incertidumbre sería la misma por lo que


Ia=

4)Buscar, usando bibliografíala expresión teórica del Momento de Inercia de un disco respecto de su gravedad y calcular, a partir de ella, el Momento de inercia del disco utilizado en la experiencia. Comparar el resultado con el valor experimental obtenido en el apartado anterior. ¿A qué atribuyes la diferencia entre ambos valores?
El momento de inercia es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Cuando un cuerpogira en torno a uno de los ejes principales de inercia, la inercia rotacional puede ser representada como una magnitud escalar llamada momento de inercia. Sin embargo, en el caso más general posible la inercia rotacional debe representarse por medio de un conjunto de momentos de inercia y componentes que forman el llamado tensor de inercia. La descripción tensorial es necesaria para el análisis desistemas complejos, como por ejemplo en movimientos giroscópicos.
El momento de inercia refleja la distribución de masa de un cuerpo o de un sistema de partículas en rotación, respecto a un eje de giro. El momento de inercia sólo depende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.
El momento de inercia desempeñaun papel análogo al de la masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme. Es el valor escalar del momento angular longitudinal de un sólido rígido.

Vamos a calcular el momento de inercia de un disco de masa M y radio R respecto de un eje perpendicular al plano del disco y que pasa por su centro.

Tomamos un elemento de masa que dista x del eje de rotación. El elemento es unanillo de radio x y de anchura dx. Si recortamos el anillo y lo extendemos, se convierte en un rectángulo de longitud 2x y anchura dx, cuya masa es


El momento de inercia del disco es:

Pasemos a calcular la Ic del disco utilizado con la expresión anterior por lo que queda:


Donde M=masa del taladro y R=Radio del disco


Para calcular la incertidumbre Ic habría que utilizar la...