La Rueda En La física

Colegio Santa María de Cervellón

Departamento de Ciencias

Trabajo Experimental

26 de septiembre

2013

Índice

Abstrac……………………………………………………………..

Introducción……………………………………………………..

Desarrollo

Marco teórico…………………………………………......

Hipótesis………………………………………………………

Experimentación………………………………………….

Análisis de los datos……………………………………..

Interpretación………………………………………………

Conclusiones…………………………………………………….

Bibliografía……………………………………………………….

Abstrac

Síntesis del trabajo experimental.

A partir de una actividad realizada en clases el día 27 de agosto del presente año y con la presencia de una rueda de bicicleta, se dio origen a una serie de dudas, las cuales en este informe se plantearon y explicaron las razones por las cuales un rueda puede girar de forma vertical, sin que caiga horizontalmente, ganándole así, a la fuerza gravitacional de la tierra. Además de las razones por las cuales al moverla articulando nuestra muñeca mientras estar girando verticalmente, se genera una aparente sensación de aumento de masa, sin que realmente sucediera esto. Para así terminar explicando la importancia del momento angular e inercial. Y finalmente pudimos concluir sobre la velocidad y aceleración angular.

Introducción

Información sobre el tema del trabajo experimental.

La invención de la rueda según muchos autores fue aproximadamente en el V milenio a.C., en Mesopotamia. Es una pieza mecánica circular que gira alrededor o sobre su eje, y es uno de los inventos más fundamentales en la historia de la humanidad, por su gran utilidad en la elaboración de alfarería, en el transporte terrestre, y como componente fundamental en diversas maquinas. Sin embargo, la rueda no sería nada sin el momento angular.

Seguramente nunca nos hemos preguntado cómo funciona, o, porque es capaz de girar, o como realmente funciona este objeto. Bueno, para eso realizamos este informe científico, para poder explicar y responder a todas las preguntas relacionadas con funcionamiento de este increíble invento, el cual todos alguna vez hemos utilizado.

Pero aunque parezca muy simple su funcionamiento, en realidad esta llenos de conjeturas de carácter científico-técnico, que fundan su sentido de ser como rodadura giratoria. Todos estos procesos están relacionados con la dinámica de rotación y la conservación del momentum angular, como parte de las ciencias físicas que a continuación daremos a conocer.

Sin el momento angular, no solo la rueda perdería sus funciones, también lo harían todos los objetos que giran en torno a un eje fijo, es decir, juegos, maquinarias, bicicletas, movimientos que el ser humano realiza diariamente.

En conclusión el momento angular o cantidad de movimiento angular es mucho más importante de lo que nosotros pensamos.

Desarrollo

Marco teórico

En el movimiento de rotación, la distribución de masa juega un papel fundamental; debido a que la suma de las masas de cada partícula que compone el objeto, multiplicada por el cuadrado de la distancia de dicha partícula desde el eje de rotación da origen al momento de inercia (I), es decir, una medida de la inercia rotacional de un cuerpo.

I=∑_(i=1)^(i=n)▒〖m_i∙r_i^2 〗

La inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento.

Si sobre un cuerpo rígido, libre para rotar entorno a un eje fijo, actúa un momento de torsión externo o torque, el cuerpo experimentará una aceleración angular (α).

El momentum angular o cantidad de movimiento angular (L ⃗) para un objeto que gira en torno a su eje, corresponde a la cantidad de movimiento que tiene un cuerpo cuando está girando respecto a un eje y se define como:

L ⃗= r ⃗ × p ⃗ L ⃗=m ω ⃗ r^2

Donde: ω ⃗ es la velocidad angular en torno al eje de rotación.

p ⃗ : Cantidad de movimiento de un objeto de masa m con velocidad v ⃗.

r ⃗ : Radio de giro.

m : Masa del cuerpo.

El momentum angular en conjunto con algunas condiciones como, torque neto igual a cero, puede conservarse; esto permite enunciar la ley de conservación del momentum angular, entonces el momentum angular inicial es igual al momentum angular final.

Como las componentes de un cuerpo pueden cambiar sus posiciones de modo que cambie la inercia, la velocidad angular deberá cambiar para que el momentum angular permanezca constante.

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