Reporte de fisica no. 1

Universidad Mesoamericana
Campus Quetzaltenango

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Carlos Fernando Quiñonez 201002005

Martes 21 de febrero de 2012
Historia de la arquitectura


Índice:

Tema Págin
a

Resumen 3

Fundamentos teóricos 4

Diseño experimental 6

Datos Obtenidos 8

Cálculos efectuados 9

Resultados 13Discusión de resultados 15

Conclusiones 16

Referencias 17

Resumen
Esta práctica de laboratorio tiene como objetivo deducir experimentalmente el teorema de ejes paralelos a partir de mediciones hechas para el período de oscilación de una barra respecto a diferentes ejes de rotación.

El experimento consistió en desplazar una barra de metal de un metro con agujeros perforadoshasta una posición angular de 15º a diferentes distancias del centro geométrico de la barra y medir el tiempo que le tomo realizar 10 oscilaciones por cada distancia. El proceso se repitió varias veces de tal forma que fue posible realizar un tratamiento estadístico de los datos.

Para la análisis del momento de inercia se construyeron los gráficos I vs d y I vs d2; del análisis de dichosgráficos se concluyo que el momento de inercia de la barra de metal va aumentando cuando la distancia del centro geométrico de la barra al centro del agujero respecto del cual está rotando es mayor.

Fundamentos Teóricos
Momento De Inercia
El momento de inercia o inercia rotacional (símbolo I) es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Aunque para muchos casos, el momento de inercia puedeser representado como una magnitud escalar, una representación más avanzada por medio de tensores es necesaria para el análisis de sistemas más 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 cuerpoy de la posición del eje de giro; pero no depende de las fuerzas que intervienen en el movimiento.
El momento de inercia desempeña un 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.
Teorema de Steiner o teorema de los ejes paralelos
El teorema de Steiner (denominado en honor de JakobSteiner) establece que el momento de inercia con respecto a cualquier eje paralelo a un eje que pasa por el centro de masa, es igual al momento de inercia con respecto al eje que pasa por el centro de masa más el producto de la masa por el cuadrado de la distancia entre los dos ejes:

donde: Eje es el momento de inercia respecto al eje que no pasa por el centro de masa; I(CM)eje es el momentode inercia para un eje paralelo al anterior que pasa por el centro de masa; M - Masa Total y h - Distancia entre los dos ejes paralelos considerados.
La demostración de este teorema resulta inmediata si se considera la descomposición de coordenadas relativa al centro de masas C inmediata:

Donde el segundo término es nulo puesto que la distancia vectorial promedio de masa en torno al centro demasa es nula, por la propia definición de centro de masa.
El centro de gravedad y el centro de masa pueden no ser coincidentes, dado que el centro de masa sólo depende de la geometría del cuerpo, en cambio, el centro de gravedad depende del campo gravitacional en el que está inmerso dicho cuerpo. [1]

Diseño Experimental
Equipo de laboratorio utilizado:
1. Una barra de metal de un metro conagujeros perforados
2. Un soporte universal.
3. Un cronómetro.
4. Un transportador.
5. Una regla de un metro.
Procedimiento Experimental
1. Se procedió a montar un sistema tal como el que se muestra en la figura de abajo el cual permite a la barra oscilar libremente en el plano vertical:
θ

Figura 1: Montaje experimental para la presente práctica de laboratorio....