ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS LABORATORIO DE FÍSICA A
Momento de Inercia
NOMBRE: Carlos Miguel León Coaboy PARALELO: 83 FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: viernes, 14 de Enero del 2011
OBJETIVOS:
Verificar los momentos de inercia de masas puntuales y de un disco. Comprobar el Teorema de ejes paralelos o de Steiner.
RESUMEN:
En la práctica tenemos que hacer dos experimentos, el primero consiste en hallar el momento de inercia de masas puntuales a su debido radio, el segundo experimento consiste en el teorema de ejes paralelos o de Steiner igual q el anterior también a su debido radio.
INTRODUCCIÓN:
El momento de inercia es una magnitud que establece la resistencia que presenta un cuerpo a cambiar su velocidad angular. Con relación a un eje definido, el torque externo aplicado a un cuerpo rígido, se relaciona con la aceleración angular adquirida mediante la ecuación:
=
I
En el que I es el momento de inercia, es la aceleración angular y es el torque aplicado. Si se tiene una distribución de masa discreta el momento de inercia puede calcularse con la ecuación:
Donde m son las masas puntuales y r la distancia al eje de rotacion. Si la distribucion de masa es continua para el calculo se utilizara la integral:
Si se conoce el momento de inercia inicial con relacion a un eje que pasa por el centro de masa, es posible calcular el momento de inercia final de un cuerpo de masa M, con relacion a un eje paralelo al primer eje situado a una distancia r, con el teorema de Steiner o de ejes paralelos, epresado por:
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1:
Ajuste las masa a diferentes distancias r del eje de oscilacion de acuerdo a la figura.
Selecione un angulo de oscilacion.
Para cada distancia mida el correspondiente periodo de oscilacion T.
Complete la tabla de datos de evaluacion.
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 2:
Fije el disco metalico al soporte con el tornillo de ajuste pasando al eje del resorte por el centro del disco.
Mida el periodo de oscilacion. Cambie la posicion del disco utilizando las perforaciones a lo largo del radio del disco, midiendo la distancia d correspondiente y el periodo de oscilacion para ada posicion.
MATERIALES
Soporte
Eje de torsión Varilla de acoplamiento
Cilindros (masas “puntuales”)
Disco para eje de torsión
Dinamómetro
RESULTADOS:
r² (m²)
0
1,6
6,4
14,4
25,6
Iτ
0,08
0,1
0,32
0,45
0,52
Iτ vs r² 0.8 0.6 τ
I
0.4 0.2 0 0
d²(m²) IԀ
5
10
15
20
r² x 10¯
³
25
0
1,6
6,7
15,6
28,9
0,09
0,097
0,32
0,45
0,60
30
IԀ vs d² 1.2 1 0.8 Ԁ0.6
I
0.4 0.2 0 0
0.2
0.4
0.6
d²(m²) x 10¯
0.8 ³
1
1.2
DISCUSIÓN:
Medir cuidadosamente el radio de cada distancia del disco y de las cargas puntuales para así no haya un margen de error muy alto.
CONCLUSIONES:
Se concluyó que las pendientes dan como resultado las masas, la primera grafica determina las masas de los cilindros, y la segunda la masa del disco. Que el momento de inercia aumenta a medida que aumenta el radio.
BIBLIOGRAFÍA:
Guía de Laboratorio de Física A.