Laboratorio Torque Final

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N° 7

TORQUE Y MOMENTO DE INERCIA

Integrantes:

Integrantes: Carolina Carolina Cea Cea G.G.

Jonathan Henriquez A. Jonathan Henriquez A. Seccion: 2

Seccion: 2 Profesor:

Profesor: Rubén Rubén Méndez.Méndez. Ayudante:

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OBJETIVOS OBJETIVOS

Medir el momento de inercia de un cuerpo irregular usando el concepto de Medir el momento de inercia de un cuerpo irregular usando el concepto de torque.

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MATERIALES MATERIALES Polea Polea Pesa Pesa Hilo Hilo

Sistema rotacional con accesorios de Inercia Rotacional. Sistema rotacional con accesorios de Inercia Rotacional. Photogate Head

Photogate Head Smart Timer. Smart Timer.

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MONTAJE MONTAJE

Se presenta un disco rotatorio de radio R. Sobre él se enrolla un hilo que pasa por Se presenta un disco rotatorio de radio R. Sobre él se enrolla un hilo que pasa por

una pequeña polea de la cual tiende una pesa de masa “m”. Al soltar la pesa el una pequeña polea de la cual tiende una pesa de masa “m”. Al soltar la pesa el

disco comienza a girar, dando así la aceleración angular para cada masa disco comienza a girar, dando así la aceleración angular para cada masa respectivamente, obtenida por el Smart timer. Finalmente tabulamos estos datos respectivamente, obtenida por el Smart timer. Finalmente tabulamos estos datos en una tabla organizada.

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INTRODUCCION TEORICA INTRODUCCION TEORICA

El momento de inercia es una medida de la resistencia de un objeto a verificar El momento de inercia es una medida de la resistencia de un objeto a verificar cambios en su momento de rotación. Es la analogía

cambios en su momento de rotación. Es la analogía rotacional de la masa.rotacional de la masa.

El momento de inercia depende de la distribución de la masa dentro del objeto El momento de inercia depende de la distribución de la masa dentro del objeto respecto al eje de rotación. Cuanto más lejos está la masa del eje, mayor es el respecto al eje de rotación. Cuanto más lejos está la masa del eje, mayor es el momento de inercia.

momento de inercia.

Existen dos tipos: momento de inercia dinámico y momento de inercia estático. El Existen dos tipos: momento de inercia dinámico y momento de inercia estático. El primero indica la resistencia que va a poner un objeto a girar sobre determinado primero indica la resistencia que va a poner un objeto a girar sobre determinado eje, sirve para calcular momentos, velocidades y aceleraciones angulares. El eje, sirve para calcular momentos, velocidades y aceleraciones angulares. El segundo indica la resistencia que va a poner en perfil estructural a deformarse segundo indica la resistencia que va a poner en perfil estructural a deformarse bajo determinada tensión, se usa para predecir deformaciones y evitar roturas. bajo determinada tensión, se usa para predecir deformaciones y evitar roturas.

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PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS Hipótesis:

Hipótesis:

“A mayor peso en la pesa “m” el disco aumentará su aceleración”. “A mayor peso en la pesa “m” el disco aumentará su aceleración”.

Decimos que el peso es proporcional a su aceleración porque hay más masa que Decimos que el peso es proporcional a su aceleración porque hay más masa que distribuir en torno al cuerpo de rotación, así sucederá que el disco empezara a distribuir en torno al cuerpo de rotación, así sucederá que el disco empezara a girar más rápido.

girar más rápido.

“Si a un cuerpo se le ejerce una fuerza con respecto a un eje de giro tenderá a “Si a un cuerpo se le ejerce una fuerza con respecto a un eje de giro tenderá a

ggirar, y dicha magnitud llamaremos torque”irar, y dicha magnitud llamaremos torque”

Al aplicarle una fuerza con respecto a un eje de giro, este tendera a mover el eje Al aplicarle una fuerza con respecto a un eje de giro, este tendera a mover el eje o por defecto tendera a momentar en torno al eje de giro dependiendo la dirección o por defecto tendera a momentar en torno al eje de giro dependiendo la dirección magnitud y sentido que tenga.

magnitud y sentido que tenga.

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MEDICIONES MEDICIONES

Medidas

Medidas M M (gr)(gr) αα(cm/s(cm/s22)) αα(rad / s(rad / s22) T ) T (dinas) (dinas) IIcc(gr xcm(gr xcm22)) Г(dinascm)Г(dinascm)

1 1 50 50 0.3 0.3 0.36 0.36 15 15 1090.8 1090.8 392.67392.67 2 2 150 150 1.1 1.1 1.32 1.32 165 165 817.3 817.3 1078.81078.8 3 3 250 250 1.9 1.9 2.29 2.29 475 475 716.1 716.1 1639.81639.8 4 4 350 350 2.6 2.6 3.13 3.13 910 910 667.7 667.7 2089.92089.9 

 ACELERACION RAD/SACELERACION RAD/S22

Para aceleración

Para aceleración = α= αcc como el radio es igual a como el radio es igual a 0.83 cm 0.83 cm elel

perímetro será: perímetro será:

2 x π x r 2 x π x r

= 2x3.14x

= 2x3.14x 0.83 = 0.83 = 5.21 5.21 (perímetro es (perímetro es constante)constante) 5.21

-5.21 -> > ααcc (α(αcc tomará el valor de la medición correspondiente)tomará el valor de la medición correspondiente)

360° 360° -> -> XX Asi: Asi: X = X = ααcc x 360°x 360° 5.21 5.21 Luego: Luego: 1 1 rad rad -> -> 57.3°57.3° Y Y -> -> XX 22

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Start Free Trial Cancel Anytime. ΔI = 2σ ΔI = 2σnn σσn =n = 22

/ n(n-1)

))

= 4883,24= 4883,24 σn σn = = 4883.24; 4883.24; entonces entonces 2σn= 2σn= 9766.489766.48

II

cc= (= (

II

cc) ±) ± Δ ΔII (Ic) (Ic) = = (1090.75 (1090.75 + + 817.28 817.28 + + 716.09 716.09 + + 667.7) 667.7) = = 822.955822.955 Δ Δ

I= 9766.48

II_{C =}_{C =}822.955 ± 9766.48822.955 ± 9766.48

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ANALISIS ANALISIS 1.- Construya un gráfico de torque

1.- Construya un gráfico de torque ƮƮ versusversus α.α.

¿Cuál es el significado físico de la pendiente del grafico? ¿Cuál es el significado físico de la pendiente del grafico?

Significa que a medida de que el torque aumenta su aceleración tambien, esto Significa que a medida de que el torque aumenta su aceleración tambien, esto debido a que al haber mayor fuerza , mayor distribución alrededor del eje de giro debido a que al haber mayor fuerza , mayor distribución alrededor del eje de giro lo que aumentara

lo que aumentara su aceleración. su aceleración. Su pendiente es Su pendiente es aprox 0.00137.aprox 0.00137. ¿Este valor es equivalente al obtenido en el cálculo anterior? ¿Por qué? ¿Este valor es equivalente al obtenido en el cálculo anterior? ¿Por qué? Si es equivalente, debido a que por que el aumento es casi proporcional, la Si es equivalente, debido a que por que el aumento es casi proporcional, la aceleración y el torque aumentan de aproximada igual medida.

aceleración y el torque aumentan de aproximada igual medida. 2.- Construya un

2.- Construya un gráfico de la gráfico de la tensión T versus tensión T versus aceleración tangencial a.aceleración tangencial a. ¿Qué puede concluir con respecto a las variables tensión en la cuerda y la ¿Qué puede concluir con respecto a las variables tensión en la cuerda y la aceleración tangencial? ¿Qué representa el intercepto?

aceleración tangencial? ¿Qué representa el intercepto?

Se puede concluir que a mayor tensión, este producirá una mayor aceleración Se puede concluir que a mayor tensión, este producirá una mayor aceleración tangencial, esto debido a que al ejercer mayor fuerza en un extremo genera una tangencial, esto debido a que al ejercer mayor fuerza en un extremo genera una aceleración que es perpendicular a su tensión, y al ser este cuerpo una esfera esa aceleración que es perpendicular a su tensión, y al ser este cuerpo una esfera esa tangente será su aceleración tangencial.

tangente será su aceleración tangencial.

3) De acuerdo a esta experiencia ¿Qué entiende usted por momento de inercia de 3) De acuerdo a esta experiencia ¿Qué entiende usted por momento de inercia de un cuerpo?

un cuerpo?

De acuerdo a esta experiencia se llega a la conclusión de que momento de inercia De acuerdo a esta experiencia se llega a la conclusión de que momento de inercia es equivalente al valor numérico que se le da a un cuerpo, cuando gira en torno a es equivalente al valor numérico que se le da a un cuerpo, cuando gira en torno a un eje rotacional.

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CONCLUSION CONCLUSION

A través de este laboratorio logramos constatar el movimiento rotacional a través A través de este laboratorio logramos constatar el movimiento rotacional a través

del concepto

del concepto de torque e de torque e inercia rotacional. Nos inercia rotacional. Nos percatamos de las percatamos de las diferentesdiferentes variables que actúan solo con el hecho de que un objeto gire y como actúan éstas variables que actúan solo con el hecho de que un objeto gire y como actúan éstas permitiendo que pase dicho suceso.

permitiendo que pase dicho suceso. También podemos concluir

También podemos concluir con respecto a con respecto a variables por ejemplo variables por ejemplo como lacomo la

aceleración tangencial en un disco va siempre en forma de tangente perpendicular aceleración tangencial en un disco va siempre en forma de tangente perpendicular a la tensión y/o fuerza que este provocando dicha aceleración.

a la tensión y/o fuerza que este provocando dicha aceleración.

Como el concepto de Momento es fundamental para analizar el movimiento de Como el concepto de Momento es fundamental para analizar el movimiento de fuerzas que provocan giro dentro de este cuerpo también como se relacionan fuerzas que provocan giro dentro de este cuerpo también como se relacionan estas variables, ya sea aceleración/tensión, o Torque/aceleración, nos damos estas variables, ya sea aceleración/tensión, o Torque/aceleración, nos damos cuenta de que tienen cierta proporción.

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OBSERVACIONES OBSERVACIONES

OBS: El experimento se lleva a cabo en una superficie regular, y gracias al smart OBS: El experimento se lleva a cabo en una superficie regular, y gracias al smart time podemos apreciar la aceleración precisa correspondiente a cada masa, por lo time podemos apreciar la aceleración precisa correspondiente a cada masa, por lo tanto hay que tener el conocimiento previo de cómo utilizar dichas herramientas tanto hay que tener el conocimiento previo de cómo utilizar dichas herramientas para así poder tener la precisión necesaria para llevar a cabo este proyecto.

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Cancel Anytime. BIBLIOGRAFÍA BIBLIOGRAFÍA http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/solido/din_rotacion/inercia/inercia.htm http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/solido/din_rotacion/inercia/inercia.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inercia http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inercia http://www.monografias.com/trabajos35/momentos-inercia/momentos-inercia.shtml http://www.monografias.com/trabajos35/momentos-inercia/momentos-inercia.shtml