Mometo de Inercia Basado Sobre El Periodo de Osilacion

8/13/2019 Mometo de Inercia Basado Sobre El Periodo de Osilacion

1/7

LABORATORIO DE FISICA

1

MOMETO DE INERCIA BASADO SOBRE EL PERIODO DE OSILACIN

1. OBJETIVOS Use el periodo de asolacin de un pndulo fsico para calcular el memento de

inercia

Mida el momento de inercia y compare el valor medido al valor calculado.2. MARCO TEORICA

PENDULO FISICO

Se llama pndulo fsico aquel cuerpo rgido capaz e pivotar atrves de un eje horizontal fijo:este al ser desplazado de su posicin de equilibrio aparece un torque ejeccido por la

fuerza de gravedad yeniendo como lnea de accin al eje horizontal en el que se suspende

el cuerpo rgido y con direccin contraria al desplazamiento angular y de esa forma llegaal cuerpo rgido a su posicin de equilibrio, posicin que no obtener debido a la iniercia del

cuerpo rgido , llegando asi a una nueva posicin, donde aparece nuevamente un torque

recuperado repitindose este movimiento oscilatorio.

En el pndulo simple se cumple las siguientes relaciones

Donde:

T: periodo

:momento de inercia respecto al eje

Momento de inercia


2/7


2

Dado el eje arbitrario, para un sistema de partculas se define como la suma de los productos

entre las masas de las partculas que componen un sistema, y el cuadrado de la distancia

Matemticamente se expresa

Par un cuerpo de masa contino

Este concepto desempea en el movimiento de rotacin un papel anlogo al de la masa inercial en

el caso del movimiento rectilneo y uniformen (la masa es la resistencia que presenta un cuerpo al

ser acelerado en traslacin y monto de inercia es la resistencia que presenta un cuerpo a ser

acelerado en rotacin)

3. EQUIPOS El software PASCO INTERFACE y data Studio El Sensor de Movimiento de Rotacional Pndulo Fisico (Disco compacto, anillo delgado, aro grueso y disco hueco) Base y soporte Balanza Vernier Porta pesas Hilo

Computadora personal


3/7


3

Programa data studioinstalado

Interface scienceworkshop750

4. PARTE EXPERIMENTAL

Medida: El Periodo de oscilacin

1. Tome la medida de la masa M del disco y registre2. Mida y registre la distancia. del punto giratorio en el borde del disco para el centro

del disco.

3. Instale el sensor de movimiento rotacional en una barra de soporte afin de que el ejedel sensor sea horizontal(paralelo a la masa)

4. Use un tornillo creciente para adjuntar el disco al eje del sensor a travs de un dicohueco en el borde del disco

La Computadora: El Periodo de Oscilacin

1. Conecte el sensor para una interfaz PASCO y conecte la interfaz a la computador.2. En la computadora, inicie el programa DataStudio. Configure el programa a fin de que

obtenga una grafica de Posicin angular (en rad) versus el tiempo (seg).

3. Abra la ventana de configuracin y aumente la tasa de muestrario de 10 Hz para 100Hz

4. Abra calculadora y defina periodo en el men Especial de la calculadora y pondaen primera calidad (10, 10, 1 la x). [esta funcin determina el periodo de oscilacin

de la posicin angular frente a los datos tiempo].


4/7


4

5. Para definir la variable X en la calculadora, dar clic sobre la flecha abajo del mendebajo de Variables y selecciona medida de datos . escoja Posicion angular

6. D un clic sobre Propiedades en la ventana de la calculador; De la funcin Periodocomo el nombre de medida y el nombre variable. Entre en (segundo)

7. Cree un grafica de Periodo versus Tiempo. D un clic y arrastre el icona de la Graficade la lista de Despliegue en el panel sumario para la funcin de periodo en la seccin

de Datos del panel sumario.

8. En las Estadsticas men periodo versus tiempo despliegue de la grafica selecionepromedio. De un clic sobre la Estadstica en el botn en la barra de herramientas a fin

de que la caja de leyenda saldr a la vista que ambos los datos corran el promedio.

Registro de datos: El Periodo de oscilacin

1. Suavemente incoe la oscilacin en el disco (aproximadamente 20 grados en total)2. Haga clic en el Inicio para comenzar a registrar los datos. Luego de alrededor de 25

segundo, d un clic sobre parar para determinar el registro de datos. Los datosaparecern en la grafica de periodo versus tiempo

Medicin de Momento de Inercia

Configuracin de equipo

1. Arme el sensor de movimiento circular en forma horizontal en una barra del soportecon la polea de tres pasos en la parte superior. Inice el programa DataStudio en la

computador y conecte el sensor de interfaz de la computadora.

2. Armar en la polea superior con Abrazadera en la platamorma al fianal del sensoropuesto a la barrilla de soporte.

3. Conecte una cuerda para uno de las pasos en la polea de tres paos y coloque la cuerdasobre la polea superior. ajuste el ngulo se la polea superior con la abrazadera de

modo que la cuerda este tangente para el paso en la polea de tres pasos

4. Use un vernier para medir el dimetro del paso para el cual usted coloco la cuerda.Calcule el radio de paso y registre en la seccin de Datos.

5. Ponga el disco slido encima del eje del sensor por encima de las poleas de tres paso.Asegrelo en el lugar como de los tornillos.

6. Tome una medida y registre la masa m, del dispositivo de suspensin de masa.7. Adjunte porta pesas al fin de la cuerda que se coloc sobre la polea superior

5. ANALISIS DE DATOSPeriodo de oscilacin

1. Calcule el momento de inercia usando el periodo T , la masa M y la distancia delpunto gravitacional para el centro de gravedad


5/7


5

2. Registre el valor calculado para el momento de inercia de las seccin de datosMomento de inercia

Encuentre el momento de inercia alrededor de l centro de gravedad

1. Configurar una presentacin en el grafico de la velocidad angular versus el tiempo.2. Seleccione una relacin de la primera serie de datos de la velocidad angular y escoja

ajuste lineal entre en men de ajustes.

3. Registre el valor de la pendiente como el primer valor de aceleracin angular al rederosdel centro de gravedad.

4. Repita el proceso para los otros datos.5. Encuentre la aceleracin angular promedio. y registre en la seccin de Datos.6. Calcule el torque neto 7. Calcular el momento de inercia alrededor del centro de gravedad dividiendo al torque

neto por la aceleracin angular promedio. Registre el resultado como el momento de

inercia alrededor de centro de gravedad , 8. Determinar el porcentaje de diferencia entre el momento de inercia calculado y elmomento de inercia medido y registre el resultado en la seccin de datos


6/7


6


7/7


7

Mometo de Inercia Basado Sobre El Periodo de Osilacion

Documents

Transcript of Mometo de Inercia Basado Sobre El Periodo de Osilacion