7/29/2019 informe Momento Inercia

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MOMENTO DE INERCIA

I. OBJETIVOS

Determinar experimentalmente el momento de inercia de una masa

puntual y compararla con su valor terico.

Determinar el momento inercia de un cilindro hueco y

compararlo con su valor terico.

Determinar el momento de inercia de un disco y compararlo con valor

terico.

Analizar usando Data Studio los resultados que se obtienen de

mediciones y observaciones, para predecir comportamientos previos

o posteriores a la toma de datos.

II. FUNDAMENTO TEORICO

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VERNIER

III. EQUIPOS Y MATERIALES

Computadora personal

Software Data Studio instalado

Interface Science Workshop 750

Sensor de Movimiento rotacional (C1-6538)

2.0 m de hilo negro

Set de masas (ME-8967)

Balanza analgica (a0.1 gr.)

Figura

8.1

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Sistema rotacional completo

Equipo de rotacin (ME-8951)

Regla de nivel

Vernier

IV. PROCEDIMIENTO Y ACTIVIDADES

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Elemento Dato Elemento Dato

Masa eje rotante 70g Momento deinercia del eje

3.08 rad/s

Masa plataformade aluminio

585g Momento deinercia sistemas(eje plataforma)

Masa del disco 1444g Masa disco ycilindro hueco

Masa del cilindrohueco

1427g Radio interno delcilindroHueco(R1)

10.7/2 Cm

Masa delelementoPuntual

272g Radio Externodel cilindrohueco(R2)

12.7/2 Cm

V. CUESTIONARIO

1.- Qu factores podran motivar las diferencias entre los valores tericos yexperimentales?

Factores como las fuerzas de rozamiento que aunque eran despreciablesincidieron en los resultados.

2.- determine el radio de giro para cada uno de los elementos utilizados.

3.- a travs de que punto debe pasar el eje de rotacin para que elmomento de inercia sea mnimo en el caso de la varilla y el cilindro?

Lo ms cerca posible del origen para poner tener menos distancia queutilizar.

4.- si el sistema permanece fijo con respecto al cuerpo rgido, el momentode inercia permanece constante?

5.- mediante que ecuacin se relacionan el momento de inercia y elmomento angular para un cuerpo rgido?

El producto del momento de inercia por la velocidad angular viene a ser elcomponente longitudinal del momento angular.

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Para explicar, el momento angular tiene dos componentes: un momentolongitudinal que acta perpendicularmente al plano de rotacin o lo que esigual decir a lo largo del eje de giro. En un sistema de coordenadaspongamos que la partcula gira en el plano xy con centro de rotacin en elorigen. Entonces el componente longitudinal del momento angular estsobre el eje Z, y est dado por:

Lz = (mR^2), donde el factor mR^2 es el momento de inercia.

El segundo componente del momento angular es el componentetransversal, dado por:

Li = m(-h)R, todos afectados por el subndice i, y en notacin vectorial.

6.-Aplicando un razonamiento similar al aplicando para el caso del cilindro yel disco, calcule el momento de inercia de una placa rectangular delgada demasa M de lados a y b respecto del eje que pasa por la placa.

7.- Aplicando un razonamiento similar al aplicado para el caso del cilindro yel disco, calcule el momento de inercia de una esfera de masa M y radio R

respecto de uno de sus dimetros.

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8.- Cmo se denomina el punto respecto al cual el momento esttico deuna distribucin de masa es nulo?

Se da cuando la distancia entre las masas es muy pequea o no existe.

9.- Por qu el momento esttico respecto a un plano es la proyeccinperpendicular al mismo del momento esttico respecto a cualquiera de suspuntos?

Porque si se tuviera un plano infinito este momento tambin se podraobtener de una proyeccin pues su perpendicular tambin seriaperpendicular al plano.

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10.- Por qu el momento de inercia en el caso de una masa puntualrespecto al punto en que esta concentrada es nulo?

Porque si se concentra en el eje de rotacin no existira una distancia por lotanto al integrar se dara la integral de cero y eso es cero tambin. Cmo sedenomina el punto respecto al cual el momento esttico de una distribucin

de masa es nulo

VI. CONCLUSIONES

-Se logro determinar el momento de inercia de dos slidos con masassimilares (disco y aro) y pudimos ver como variaba el momento de inerciaentre ellos gracias a la distribucin de su masa, siendo mayor el momentodel aro porque su masa esta distribuida en el borde la circunferencia

-Los resultados obtenidos tuvieron cierto margen de error debido afactores como las fuerzas de rozamiento que aunque eran despreciablesincidieron en los resultados.

-Se puede concluir que entre mas alejada este la masa del centro derotacin, mayor es su inercia. Esto se ve en los resultados obtenidos con elaro, mucho mayor que el disco a pesar que sus masas eran muy similares

VII. BIBLIOGRAFA

Sear, Zemansky, Fsica Universitaria, Volumen 1, Dcimo primeraedicin, Pearson Educacin, Mxico, 2004. Wilson, Jerry D. Fsica, Segunda edicin, Pearson Educacin, Mxico, 2001.