Laboratorio Fisica

4. Síntesis Marco Teórico

La inercia es una propiedad de la materia que se refleja en que los sistemas físicos, por sí mismos y en ausencia de interacciones externas, no adquieren velocidad y aceleración. En realidad, las fuerzas de inercia son fuerzas aparentes que es necesario añadir a las fuerzas reales actuantes sobre un sistema físico si se desea que la segunda Ley de Newton conserve su validez en un sistema no inercial. Además, se puede considerar que la inercia es una fuerza ejercida sobre la masa, para que esta desarrolle una acción.

El momento de inercia o inercia rotacional representa la inercia de un cuerpo a rotar; es el valor escalar del momento angular longitudinal de un sólido rígido; es una magnitud que refleja la distribución de masas de un cuerpo o un sistema de partículas, respecto de un eje, en un movimiento de rotación. El momento de inercia no depende de las fuerzas que intervienen, sino de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; este concepto desempeña un papel análogo al de la masa inercial en el caso del movimiento rectilíneo y uniforme.

Ecuaciones del momento de inercia:

. Sistema de partículas y un eje arbitrario, el momento de inercia del mismo se define como la suma de los productos de las masas de las partículas por el cuadrado de la distancia r de cada partícula a dicho eje:

. Un cuerpo de masa continúa:

La masa es la resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en traslación y el Momento de Inercia es la resistencia que presenta un cuerpo a ser acelerado en rotación. Así, por ejemplo, la segunda ley de Newton: tiene como equivalente para la rotación:

Dónde:

• es el momento aplicado al cuerpo.

• es el momento de inercia del cuerpo con respecto al eje de rotación y

• es la aceleración angular.

Consideraremos a un cuerpo como rígido, cuando su forma no varía aún cuando se mueve sometido a la acción de fuerzas:

• En consecuencia, la distancia entre las diferentes partículas que lo forman, permanece incambiada a lo largo del tiempo.

• Si bien el cuerpo rígido ideal no existe, es una muy buena aproximación para encarar el estudio de muchos cuerpos.

Modos de movimiento de un cuerpo rígido:

Traslación En este caso el cuerpo rígido se traslada, de modo que en cada instante las partículas que lo forman, tienen la misma velocidad y aceleración.

Rotación El cuerpo rígido está en rotación, cuando cada partícula que lo integra, se mueve respecto a un eje con la misma velocidad angular y aceleración angular en cada instante.

General En este caso tendremos una combinación de los dos anteriores, es decir una rotación y traslación que puede ser estudiado como una traslación y rotación del centro de masa que lo representa más una rotación respecto al centro de masa.

5. Montaje Experimental

7. Conclusiones

* Las ineficacias presentes en el sistema experimental cusan perdida de decimales, lo cual genera un margen de error y ciertos cambios numéricos a nivel experimental vs teórico, siendo un porcentaje de error por defecto o por incremento.

* Para hallar el momento de inercia de una esfera se procede a encontrar el momento de inercia de un disco, para lo cual se debe tener en cuenta la masa total de la esfera y su radio.

* Mediante el método de mínimos cuadrados y la obtención de una gráfica de dispersión se obtiene la aceleración del sistema, la cual es indispensable para calcular el porcentaje de error de dicha práctica y de este modo, comparar

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