Momento de Inercia Laboratorio n°5

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A continuación se detalla el procedimiento que se siguió para llevar a cabo la experiencia, comenzando con los materiales necesarios para el estudio.

Materiales

- Pinza de Meza.

- Nuez Doble.

- Varilla Corta.

- Foto Puerta.

- Polea de masa despreciable.

- Aparato de rotación.

- Pc con software DataStudio.

- Cuerda de masa despreciable e inextensible.

- Porta pesos y pesos.

Desarrollo experimental

Para comenzar, montamos el sistema colocando el aparato y equilibrando la base para que el aparato de rotación quede totalmente recto, luego de eso pesamos la masa y medimos el radio de la polea inteligente. Conectamos y configuramos la interfaz gráfica al PC, y utilizamos la foto puerta para medir el movimiento de una masa en suspensión atada a un hilo conectado a la polea del dispositivo que gira. Haciendo uso del software DataStudio registramos la velocidad frente al tiempo, lo cual nos generara un gráfico de velocidad angular sobre tiempo lo cual a través de un ajuste lineal, obtenemos que la pendiente del grafico es la aceleración angular.

Para continuar se realizó un esquema en el cual se anotaron los resultados obtenidos:

[pic 10]

Cabe señalar que las tensiones de la cuerda son las mismas ya que están sujetas a la misma cuerda de masa despreciable e inextensible y que las masas de los extremos no se encuentran enlazadas en el sistema, por ende, se realiza el experimento sin las masas.

Datos obtenidos

Concepto

Notación

Valores

Radio Disco (Aparato)

R

0.0175 m

Tensión de la cuerda

T

-

Aceleración Angular Polea

αp

1.76 rad/s2

Radio Polea

r

0.0275 m

Masa Bloque

m

0.06 Kg

Aceleración de caída

a

0.0484 m/s2

Peso Bloque

P

0.588 N

Resultado y análisis

Para realizar en análisis matemático y físico comenzaremos con las expresiones del diagrama de cuerpo libre:

BLOQUE:

[pic 11]

Reescribiendo el peso nos queda:

(1)[pic 12]

POLEA:

[pic 13]

Despejando T nos queda:

(2)[pic 14]

Reemplazando la ecuación (2) en la (1) nos queda:

[pic 15]

Despejando y reemplazando la aceleración angular () como tenemos:[pic 16][pic 17][pic 18]

[pic 19]