Teorema De Esteiner

LABORATORIO DE FISICA II

TEMA: “Momento de Inercia”

SUBTEMA: “Teorema de Steiner. (Teorema de los ejes paralelos)”

OBJETIVOS DEL EXPERIMENTO:

❖ Determinación de los momentos de inercia de de un disco para distintas distancias entre el eje de rotación y el de simetría.
❖
❖ Verificación del Teorema de Steiner. (Teorema de los ejes paralelos).


MATERIALES EINSTRUMENTOS:

- 1. Eje de torsión
- 1. Disco para el eje de torsión.
- 1. Trípode pequeño en forma de V
- 1. Cronómetro

APARATO EXPERIMENTAL:

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FUNDAMENTO TEORICO:




Inercia


La Inercia es una propiedad de la materia que hace que ésta se resista a cualquier cambio en su movimiento, ya sea de dirección o de velocidad. Esta propiedad se describe con precisión en la primeraley del movimiento del científico británico Isaac Newton: un objeto en reposo tiende a permanecer en reposo, y un objeto en movimiento tiende a continuar moviéndose en línea recta, a no ser que actúe sobre ellos una fuerza externa. Por ejemplo, los pasajeros de un automóvil que acelera sienten contra la espalda la fuerza del asiento, que vence su inercia y aumenta su velocidad. Cuando éste frena,los pasajeros tienden a seguir moviéndose y salen despedidos hacia delante.
Si realiza un giro, un paquete situado sobre el asiento se desplazará lateralmente, porque la inercia del paquete hace que tienda a seguir moviéndose en línea recta.

Cualquier cuerpo que gira alrededor de un eje presenta inercia a la rotación, es decir, una resistencia a cambiar su velocidad de rotación y la direcciónde su eje de giro. La inercia de un objeto a la rotación está determinada por su momento de inercia. Para cambiar la velocidad de giro de un objeto con elevado momento de inercia se necesita una fuerza mayor que si el objeto tiene bajo momento de inercia. El volante situado en el cigüeñal de los motores de automóvil tiene una gran momento de inercia. El motor suministra potencia a golpes; laelevada inercia del volante amortigua esos golpes y hace que la potencia se transmita a las llantas con suavidad.

La inercia de un objeto a la translación está determinada por su masa. La segunda ley de Newton afirma que la fuerza que actúa sobre un objeto es igual a la masa del objeto multiplicada por la aceleración que experimenta. Por tanto, si una fuerza hace que un objeto sufra una determinadaaceleración, habrá que aplicar una fuerza mayor para conseguir que un objeto con mayor masa experimente esa misma aceleración. Por ejemplo, para conseguir arrastrar por un mismo pavimento, y con la misma velocidad, una caja de zapatos o un embalaje con varias de estas cajas, habrá que aplicar una fuerza mayor al embalaje, puesto que tiene más inercia.


Momento de inercia




Momento deinercia, es la resistencia que un cuerpo en rotación opone al cambio de su velocidad de giro. A veces se denomina inercia rotacional. El momento de inercia desempeña en la rotación un papel equivalente al de la masa en el movimiento lineal. Por ejemplo, si una catapulta lanza una piedra pequeña y una grande aplicando la misma fuerza a cada una, la piedra pequeña se acelerará mucho más que la grande.De modo similar, si se aplica un mismo par de fuerzas a una rueda con un momento de inercia pequeño y a otra con un momento de inercia grande, la velocidad de giro de la primera rueda aumentará mucho más rápidamente que la de la segunda.

El momento de inercia de un objeto depende de su masa y de la distancia de la masa al eje de rotación. Por ejemplo, un volante de 1 kg. con la mayoría de sumasa cercana al eje tendrá un momento de inercia menor que otro volante de 1 kg con la mayoría de la masa cercana al borde exterior.
El momento de inercia de un cuerpo no es una cantidad única y fija. Si se rota el objeto en torno a un eje distinto, en general tendrá un momento de inercia diferente, puesto que la distribución de su masa en relación al nuevo eje es normalmente distinta.

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