Reporte_No

UNIVERSIDAD DE SAN CARLOS DE GUATEMALA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE FISICA
FISICA 1

Practica No. 2
“CONSERVACION DE LA CANTIDAD DE MOVIMIENTO ANGULAR”
-Calculo del momento de inercia-

Integrantes del grupo:

Horario de 9:00 am a 11:00 am

1) Introducción
La conservación de la cantidad del movimiento angular de un sistema es constante
tanto en magnitud como endirección si el momento de torsión externo que actúa
sobre el sistema es cero, es decir si el sistema esta aislado.
En la práctica se utilizo un sistema de barras, mas cilindro que giran respecto a un eje
sin fricción, el cual se utiliza el momento de inercia de la barra respecto al eje de
rotación. Se utiliza también en el sistema, una esfera de radio (𝑟) y masa (𝑚) que
golpea a los cilindros y haceque tenga una velocidad angular (𝜔) y conociendo el
momento angular de los dos objetos se puede conocer el momento de inercia del
sistema.
La esfera lleva una velocidad 𝑣 y su cantidad de movimiento lineal es 𝑃 = 𝑚𝑣 y de
manera textual se define que el movimiento angular 𝐿 , es el producto angular de su
cantidad de movimiento lineal por la distancia perpendicular que va del eje a la
partícula quegira y que es: 𝐿 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎 = 𝑚𝑣𝑟.
En la siguiente práctica se demostrara de manera amplia con las medidas tomadas en el
laboratorio de donde proviene la conservación de la cantidad de movimiento angular
de un sistema.

2) Objetivos
OBJETIVO GENERAL


El objetivo de la general de la práctica de conservación de la cantidad de
movimiento angular es conocer cómo actúa la inercia en un sistema realcon la
ayuda del equipo de laboratorio.

OBJETIVOS ESPECIFICOS


Realizar el cálculo del momento de inercia del sistema barra más cilindros.



Realizar de nuevo el cálculo del momento de inercia del sistema por medio del
teorema de la conservación de la cantidad de movimiento angular.



Comparar los resultados de las inercias calculadas.

3) Hipótesis


Si se mide indirectamente el momentode inercia de la barra respecto al eje de
rotación es igual a la medición del sistema varilla-esfera por medio de sus
definiciones.
𝑰=



𝒓𝒎𝒗
𝒘

𝑰 = 𝑰𝒗𝒂𝒓𝒊𝒍𝒍𝒂 + 𝟐𝑰𝒆𝒔𝒇𝒆𝒓𝒂
𝒎𝒓𝒗
𝟏
𝟏
=
𝑴𝒍𝟐 + 𝟐 𝒎𝒓𝟐 + 𝒎𝒅𝟐
𝒘
𝟏𝟐
𝟐

Que es igual a:

Con los momentos de inercia de la esfera y los cilindros se puede calcular
𝒓𝒎𝒗
fácilmente el momento de inercia del sistema, la cual es 𝑰𝟎 =
, con el cual se
𝒘
encuentra elmomento angular del sistema donde 𝐿0 = 𝐿𝑓 .

4) Marco Teórico
MOMENTO ANGULAR
El momento angular o momento cinético es una magnitud física importante en todas
las teorías físicas de la mecánica, desde la mecánica clásica a la mecánica cuántica,
pasando por la mecánica relativista. Su importancia en todas ellas se debe a que está
relacionada con las simetrías rotacionales de los sistemas físicos. Bajociertas
condiciones de simetría rotacional de los sistemas es una magnitud que se mantiene
constante con el tiempo a medida que el sistema evoluciona, lo cual da lugar a una ley
de conservación conocida como ley de conservación del momento angular. El
momento angular se mide en el SI en kg·m²/s.
Esta magnitud desempeña respecto a las rotaciones un papel análogo al momento
lineal en lastraslaciones. Sin embargo, eso no implica que sea una magnitud exclusiva
de las rotaciones; por ejemplo, el momento angular de una partícula que se mueve
libremente con velocidad constante (en módulo y dirección) también se conserva.
El nombre tradicional en español es momento cinético, pero por influencia del
inglés angular momentum hoy son frecuentes momento angular y otras variantes
como cantidad demovimiento angular o ímpetu angular.
Momento anular de una partícula

Se define momento angular de una
partícula al producto vectorial del
vector posición por el vector
momento lineal

Momento angular de un sólido rígido
Las partículas de un sólido rígido en rotación alrededor de un eje fijo describen
circunferencias centradas en el eje de rotación con una velocidad que es proporcional
al radio de...