Dinamica de rotacion

1.  MARCO TEORICO

1. COMPETENCIA

Determinar el momento de inercia de una rueda partiendo de dos enfoques distintos:

• Conservación de energía
• Dinámico

1. MATERIALES Y EQUIPO

• Equipo dinámico de rotación
• Masas de diferentes pesos
• Cronometro

[pic 1]

• Regla de 1m

[pic 2]

• Calculadora científica

[pic 3]

• Hilo de poliamida

1. PROCEDIMIENTO

• Armar el equipo, cuidando que la m 1 sea ligeramente mayor a la m 2

• Medir R 1 y R 2
• Medir la distancia h 1
• Soltar la m 1 y determinar el tiempo t
• Medir h 2
• Repetir el procedimiento, 5 veces, para diferentes alturas de h1.

1. CALCULOS

1. INTERPRETACION

APLICANDO LA CONSERVACION DE ENERGIA:

Enfoque por conservación de Energía

Con los datos obtenidos proceder:

• Calcular la aceleración a1 por el método de liberalización

• Calcular v 1 y ω para el tiempo t

• Despejar el momento de inercia I de la ecuación de conservación de la energía mecánica
• Calcular el momento de inercia.

[pic 4]

[pic 5][pic 6]

[pic 7]

[pic 8]

APLICANDO DINAMICA:

Enfoque dinámico:

• Con la aceleración a 1 y los radios R 1 y R 2 determinar la aceleración angular α y a 2
• Determinar las tensiones T 1 y T 2
• Encontrar el momento de inercia I, a partir de las ecuaciones dinámicas
• Obtenidos los momentos de inercia por ambos métodos, compararlas Determinando %ε.

Utilizando Diagramas de cuerpo libre

[pic 9]

[pic 10]

∑Fx= 0

∑Fy= m1g – T1= m1a1

[pic 11]

 ∑Fx= 0

 ∑Fy= -m2g + T2= m2a2

[pic 12]

∑Fx= 0

 ∑Fy= T1R1- T2R2 = Iα

Sabemos que:

[pic 13]

1. REEMPLAZO

1. GRAFICO

1. TABLA DE DATOS

1. CUESTIONARIO

1. Como cambia la Energía Rotacional del disco?

1. Si existe una diferencia entre los momentos de inercia calculados, explique por que

Si existe una diferencia por los 2 diferentes enfoques que utilizamos.

1. Como varia la Energía Cinética de las masas m 1 y m 2?

1. Que es el Momento de Inercia?

El Momento de Inercia también denominado Segundo Momento de Área; Segundo Momento de Inercia o Momento de Inercia de Área, es una propiedad geométrica de la sección transversal de los elementos estructurales.

1. CONCLUSIONES

Pudimos observar una pequeña diferencia entre los momentos de inercia por los 2 diferentes enfoques (enfoque de conservación de energía, enfoque dinámico)  que utilizamos.

La mayor dificultad que se tuvo en el experimento es la toma de datos de tiempo ya que están sujetos a la percepción del observador  que toma dichos datos.

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