1Laboratorio 1: Titulo de la practicaUniversidad de San Carlos, Facultad de Ingeniera, Departamento de Fsica, Laboratorio de Fsica II

201313926 Maria Elena Morales Ixtacuy, 201313931 Francisco Monroy Morejn, 201313932 Dailyn Sofia Reyes Barrientos

ResumenUn buen resumen debe permitir al lector identificar,en forma rpida y precisa, el contenido bsico del trabajo; nodebe tener ms de 250 palabras y debe redactarse en pasado,exceptuando el ltimo prrafo o frase concluyente. No debeaportar informacin o conclusin que no est presente en eltexto, as como tampoco debe citar referencias bibliogrficas.Debe quedar claro el problema que se investiga y el objetivo delmismo.

I. OBJETIVOS

I-A. Generales

Determinar el momento de inercia de una esfera de acero

I-B. Especficos

* Determinar la velocidad de la esfera al llegar al final deltablero.

* Determinar la inercia experimental de la esfera por mediode la ecu. 2.9 y comparar con el valor de la inerciaterica.

II. MARCO TERICO

2 | MOMENTOS DE INERCIA2.1 Determinacin del momento de inercia de una esfera de

acero

S I un sistema no interacciona con su entorno de ningunamanera, entonces determinadas propiedades mecnicas delsistema no pueden cambiar. Algunas veces nos referimos aellas como constantes del movimiento". Estas cantidades sedice que son conservadas. Las leyes de conservacin resultantese pueden considerar como los principios mas fundamentalesde la mecnica, uno de ellos es el principio de conservacinde la energa, el cual establece que

Eo = E(2.1)

Donde E es la energa mecnica del sistema, la cal vienedada por:

E = K + U(2.2)

donde K es la energa cintica del sistema y U es la energapotencial, si el sistema esta en rotacin y adems se estatrasladando respecto a un punto de referencia, su energacintica es la suma de la energa cintica de rotacin Kroty la energa cintica de traslacin, es decir:

K = Krot+Ktras(2.3)

donde la energa de rotacin viene dada por:

Krot =1

2Icmw2(2.4)

donde cm significa que es respecto del centro de masa, laenerga de traslacin viene dada por:

Ktras =1

2mvcm(2.5)

y la energa potencial es:

U = mgh(2.6)

por lo que la ecuacin 2.1 se reduce la siguiente expresin, unavez que se han asumido las condiciones iniciales del sistemahf = 0, vo = 0 y Wo = 0

mgh =1

2mv2cm+

1

2IcmW 2(2.7)

Asumiendo una rotacin perfecta es decir que la esfera no sedesliza en ningn punto a lo largo de su trayecto, se puedeasumir la siguiente relacin

w =vcm

r(2.8)

por lo que al despejar la inercia de la ecuacin 2.7 y sustituirla relacin anterior se obtiene:

Icm = mr2(2gh

v2cm 1)(2.9)Dado que se esta analizando una esfera, la eccuacin anteriores equivalente a la inercia de una esfera calculada geometri-camente

I =2

5mr2(2.10)

III. DISEO EXPERIMENTALIII-A. Materiales

* Una esfera de acero* Un tablero de madera* Una cinta de papel* Dos trozos de madera* Un crnometro* Una cinta mtrica o metro

III-B. Magnitudes fsicas a medir

* Radio de r de la esfera* Masa m de la esfera* Cambio de altura h que experimenta la esfera* Tiempo que le toma a la esfera llegar a determinar

posicin

2III-C. Procedimiento

* Se coloco el tablero a una altura adecuada sobre la mesapara que la esfera siga una trayectoria uniforme.

* Se utilizo una cinta de papel como una especie de riel detal manera que la esfera siga una trayectoria uniforme alo largo del plano.

* Se mide distancias de 10cm y se marca sobre la cintade papel.

* Dejar rodar la esfera sobre el plano y medir 5 veces eltiempo que le toma llegar a cada posicin.

* Medir la masa de la esfera.* Medir el dimetro de la esfera con un vernier.* Medir la altura h del tablero desde donde se deja rodar

la esfera, tomar como nivel de referencia la sueperficiede la mesa.

IV. RESULTADOS

Los resultados se analizan, en general, por medio de grficoso diagramas, debidamente identificados, que muestran elcomportamiento entre las magnitudes medidas o que permitencalcular otras magnitudes. Dependiendo de lo extenso de lasgrficas y/o tablas, stas se pueden anexar al final del trabajo.

Todos los datos obtenidos deben ir acompaados delas unidades dimensionales, con su debida incertidumbre demedida, que mostrarn la calidad, precisin y reproductibilidadde las mediciones. stos deben ser consistentes, a lo largodel reporte.

V. DISCUSIN DE RESULTADOS

En este apartado se deben analizar los resultados obtenidos,contrastndolos con la teora expuesta en la seccin delMarco Terico. Corresponde explicar el comportamiento delas tablas y grficas expuestas en la seccin de Resultados,tomando en cuenta el anlisis estadstico apropiado.

VI. CONCLUSIONES

Las conclusiones son interpretaciones lgicas del anlisisde resultados, que deben ser consistentes con los objetivospresentados previamente.

1. Conclusin 12. Conclusin 23. etc.

VII. FUENTES DE CONSULTA[1] Young, Hugh D. y Freedman, Roger A. (Dcimo tercera edicin). (2013).

Fsica universitaria volumen I. Mxico: PEARSON.[2] Movimiento de rodar en un plano inclinado. (En linea). (22 de marzo

2015). www.sc.ehu.es.