Informe Laboratorio Inercia
Enviado por Andres Bohorquez • 8 de Noviembre de 2021 • Informes • 1.190 Palabras (5 Páginas) • 302 Visitas
Informe de Laboratorio.
Momento de Inercia I y Momento de Inercia II: Aplicación Teorema Ejes Paralelos y Teorema Ejes Perpendiculares
Laboratorio física calor y ondas.
Bogotá, Colombia.
2021.
1. Resumen.
En este laboratorio se habló sobre el momento de inercia, sus ecuaciones principales y características. Se realizó un experimento que se puede observar las variables de esta, que cuenta con el respectivo análisis para la comprensión total del tema.
2. Introducción
Introducción
En este laboratorio se abordó como tema principal el momento de inercia, que consiste en la combinación de un movimiento rectilíneo y traslacional, pues este movimiento depende de la masa, el radio, el centro de masa y la altura. Para la comprensión total del tema se realizó una experimentación completa que acoge todas las variables, obteniendo gran resultado de esta sin dejar a un lado su explicación concreta y su respectivo análisis.
Para este laboratorio se realizó un montaje el cual nos permite hacer un análisis completo ya que permite visualizar las variables de estudio que ayudan al entendimiento total del tema y del proceso que hizo fue colocar sobre una superficie una base en la cual va enrollada un cuerda con una cruceta y mediante unas poleas, la cuerda queda tensionada y conectada a la masa de control, después de medir tiempos con la cruceta se van agrando los otros objetos de estudios los cuales son un disco y un aro. Se realizó la toma de tiempos y el momento de inercia teórico y experimental.
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El momento de inercia es importante ya que es encuentra en todos los problemas de física que involucran una masa en rotación. También se utiliza para encontrar el momento angular y como cambia por la masa, también se utiliza para saber la energía cinética del objeto de estudio.
3. Objetivo General
- Conocer el concepto de movimiento de inercia por medio de la experimentación.
3.1. Objetivos Específicos
- Conceptualizar el tema principal para que su práctica.
- Comprender el movimiento de inercia y como se genera.
- Realizar experimentación con diferentes instrumentos para analizar la variación entre estos.
4. Marco Teórico
4.1 Energía Potencial:
Es la energía asociada al lugar que ocupan los diferentes cuerpos en el espacio.
Está definida como:
[pic 1] | (1) |
Donde m es la masa del objeto, g la fuerza gravitatoria y h la altura a la que se encuentra dicho objeto.
4.2. Energía Cinética:
Es la energía asociada al movimiento de un cuerpo y esta definida por la fórmula:
[pic 2] | (2) |
4.3 Momento de Inercia
La inercia rotacional es una propiedad de cualquier objeto que puede girar. Es un valor escalar que nos indica qué tan difícil es cambiar la velocidad de rotación del objeto alrededor de un eje de rotación determinado.
Está dado por la fórmula:
[pic 3] | (3) |
4.4 Energía Cinética Rotacional:
Es la energía cinética de un cuerpo rígido, que gira en torno a un eje fijo. Esta energía depende del momento de inercia y de la velocidad angular del cuerpo.
La formula que corresponde a este tipo de energía es:
[pic 4] | (3) |
4.5 Desviación Estándar:
La desviación estándar o desviación típica es una medida que ofrece información sobre la dispersión media de una variable. La desviación estándar es siempre mayor o igual que cero.
La fórmula para calcularla es:
[pic 5] | (4) |
4. Fórmulas de Inercia teórico para el disco y el aro
La formula para calcular el momento de Inercia teórico de un disco corresponde a:
[pic 6] | (5) |
La fórmula para calcular el momento de Inercia teórico de un aro corresponde a:
[pic 7] | (6) |
4. Formula de Inercia experimental
[pic 8]
Ef=Ei Ei=mgh[pic 9][pic 10]
Ef= + [pic 11][pic 12]
mgh=+ [pic 15][pic 13][pic 14]
mgh-= [pic 16][pic 17]
= v=rw[pic 18][pic 19]
= ==m[pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24]
Vprom= = v= velocidad igual a distancia recorrida, en este caso h, sobre el tiempo[pic 28][pic 29][pic 30][pic 25][pic 26][pic 27]
vf= w== reemplazamos w en la ecuación de la Inercia[pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]
m=m= m = m[pic 35][pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42]
De esta última ecuación factorizamos por factor común la expresión m quedando la formula que vamos a utilizar en la práctica para calcular los momentos de inercia como:[pic 43]
[pic 44] | (3) |
5. Procedimiento
5.1. Materiales
- Disco
- Masa y porta-pesa
- Aro
- Poleas, cuerdas y soportes
- Cronometro, regla
[pic 45]
[pic 46]
5.2. Inercia I
Luego de realizar el montaje y de tomar las medidas de la masa m y la altura h de la masa, se libera la masa para que el sistema adquiera movimiento. Se realiza la toma de cinco tiempos que corresponde al tiempo en que la masa recorre la distancia h.
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