Facultad de Ingeniería de SistemasFísica Mecánica - Nocturno

Prof.: Martín Tello

INERCIA ROTACIONAL.

ANDRADE, JEISSONCABRERA, SERGIO

CORONADO, HUBERGÓMEZ, MAURICIO

RESUMEN

Con la ejecución de este laboratorio se pretende afianzar los conocimientos sobre el momento de inercia de diversos cuerpos

Se realizó un montaje con el objetivo de Determinar el momento de inercia de un disco y una varilla utilizando los métodos experimentales y El método analítico para luego comparar la diferencia entre ellos.

El método experimental para calcular el momento de inercia de un cuerpo, en este caso un cilindro hueco y una varilla, consiste en una medición doble. Por un lado determinar el momento de inercia del aro contenido, y luego con la varilla. Por sustracción se obtiene el momento de inercia del aro y la varilla. Como se trata de cuerpos geométrico es posible contrastar el valor obtenido experimentalmente con el analítico resultante de medir sus dimensiones geométricas y la masa

INTRODUCCIÓN

En el siguiente laboratorio se estudiara el momento de inercia de cada uno de los objetos: varilla, disco y aro, que se

propusieron para esta práctica. Se mostrara y comparara los resultados experimentales y teóricos, dándonos una visión de los que es el momento de inercia de un objeto.

EL MOMENTO DE INERCIA

Cuando un cuerpo rígido sigue un movimiento de translación, la resistencia a toda modificación de su movimiento es llamada inercia (se trata de su masa). Para un cuerpo rígido en rotación, esta resistencia a toda modificación de su estado es llamada su momento de inercia.

El momento de inercia es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Más concretamente el momento de inercia es una magnitud escalar que refleja la distribución de masas de un cuerpo o un sistema de

Partículas en rotación, respecto al eje de giro.

El momento de inercia sólo de pende de la geometría del cuerpo y de la posición del eje de giro; pero no de pende de las fuerzas que intervienen en el movimiento

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Teóricamente,

La inercia rotacional, I , de un Anillo está dada por:

Donde M es la masa del anillo, R1es el radio interno y R2 es el radio externo del anillo

Fig1 cilindro

Una Varilla delgada alrededor del eje que pasa por el centro perpendicular a su longitud

I = 1/12 M L^2

I = 1/3 M L^2

Varilla delgada alrededor del eje que pasa por un extremo perpendicular a su longitud

Varilla ingrávida con dos masas puntuales

= M1x^2+M2(L – x)^2

[1]

LABORATORIO

Fig2 aro de acero y platillo

Para comenzar con el desarrollo del experimento fue necesario tener los siguientes materiales:

Sensor de movimiento rotacional

barra metálica.

aro metálico macizo

Superficie circular metálica

pesas

hilo

Data estudio

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Fig 3 sensor rotacional

El aro metálico macizo se dispone horizontalmente sobre el disco giratorio, a modo de volante, como se muestra esquemáticamente en la figura 4. El movimiento giratorio del volante comienza cuando al sistema se le aplica un pequeño torque. El torque se genera por el peso de un cuerpo de masa m, suspendido de un hilo limitado que, a través de una polea enrollado en un carrete hace que el cuerpo realice una rotación.

[2]

Figura 4. Montaje experimental

Ahora definiremos nuestra ecuación experimental del momento de inercia para cada objeto:

ecuación:

m= masa del porta pesas + pesas

r= radio del cilindro

h= 1,435m

t= tiempo de descenso

RESULTADOS

Mediciones Aro metálico – Anexo 01

Mediciones Barra con pesas– Anexo 02

CONCLUSIONES

Se logró determinar el momento de inercia de dos sólidos con masas similares (disco y aro) y pudimos ver como variaba el momento de inercia entre ellos gracias a la distribución de su masa, siendo mayor el momento del aro porque su masa está distribuida en el borde la circunferencia

Los resultados obtenidos tuvieron cierto margen de error debido a factores como las fuerzas de rozamiento que aunque eran despreciables incidieron en los resultados.

Se puede concluir que entre más alejada este la masa del centro de rotación, mayor es su inercia. Esto se ve en los resultados obtenidos con el aro, mucho mayor que el disco a pesar que sus masas eran muy similares

Los resultados obtenidos tuvieron cierto margen de error debido a factores como las fuerzas de rozamiento que aunque eran despreciables incidieron en los resultados.

BIBLIOGRAFÍA

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1 T. M. B. y. A. S. Fernández, «forestales,» Universidad Politécnica de Madrid (UPM), 2011.[Enlínea].Available: http://acer.forestales.upm.es/basicas/udfisica/asignaturas/fisica/solido/minercia.html.

2] «http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_de_inercia,» [En línea].