Rueda de Maxwell
La práctica de la Rueda de Maxwell consiste en determinar el tiempo que tarda en descender dicha rueda por cuyo radio pasa una barra rígida. Se puede calcular la aceleración, elmomento de inercia, la energía potencial y la cinética, tanto de traslación como de rotación, a partir de la medida del tiempo que tarda en descender distintas distancias, pues hay una dependencia linealentre el tiempo al cuadrado y la distancia de caída.
Al representar los datos en una gráfica se comprobará el principio de la conservación de la energía mecánica, objetivo de este experimento.Montaje experimental
- Rueda de Maxwell
- Puerta detectora
- Contador digital de tiempos
- Escala milimetrada
- Cables de conexión
Resultados
1. Medir el diámetro Φ del eje de larueda de Maxwell alrededor del que se arrolla la cuerda, y calcular su radio, junto con los errores correspondientes:
2. Para 5 valores diferentes de distancia s entre el punto de partida yel detector, medir tres veces el tiempo t que tarda la rueda en recorrer esa distancia y otras tres veces el tiempo Δt que tarda el eje en cruzar el detector. Calcular los valores medioscorrespondientes e indicar los errores.
Determinar el momento de inercia de la rueda de Maxwell. Tomar como valores los datos m=0,520 kg para su masa y el valor del radio del eje medido en el primerapartado.
El momento de inercia se define como la suma de los productos de las masas de los cuerpos por el cuadrado de la distancia r de cada cuerpo con respecto al eje z, que es nuestro eje de rotación.Matemáticamente se expresa como:
De lo que deducimos que para un cuerpo de masa continua, se generalizaría como:
A partir de la anterior fórmula, procedemos a calcular el momento de inerciaIz.
Por tanto,
De la definición momento de inercia, sus unidades de medida en el SI son kg*m2.
3. A partir de los valores de Δt del apartado anterior y el diámetro medido del eje,...
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