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MOMENTOS DE INERCIA 1 (10)
Guías de Prácticas de
Laboratorio
Identificación: (1) GL-PS-F- Número de Páginas: (2) 7 Revisión No.: (3) 4 Fecha Emisión: (4) 2011/08/ Laboratorio de: (5) FÍSICA CALOR Y ONDAS Titulo de la Práctica de Laboratorio: (6) MOMENTO DE INERCIA 1 Elaborado por: (7) Angel M. Chaparro C. Pedro Julio Reyes T. Revisado por: (8) Profesores Dpto. de Física Aprobado por: (9) Comité de Departamento de Física Pagina 1 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
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Control de Cambios Razones del Cambio Cambio a la Revisión # Fecha de emisión Guía de práctica de laboratorio inicial
Porcentajes de Evaluación 1 30/06/ Revisión general 2 07/06/ Porcentajes de evaluación 3 07//06/ Cambio de formato 4 30/10/ Revisión y Aprobación de guía 6 9/11/ Pagina 2 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
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El momento de inercia I de diferentes cuerpos se puede consultar en la tabla que aparece en los textos de la bibliografía dados en esta guía. Lecturas.
- Sección 10.4 Física. Vol. 1 SERWAY- JEWET. Tercera Edición - Ejemplos 9.8; 9.9 y sección 9.5. Física. Vol.1 SEARS ZEMANSKY. Undécima Edición - Contenido teórico El momento de inercia I de un cuerpo mide la resistencia que presenta el cuerpo a la rotación con respecto a un eje y depende de la masa del cuerpo y la distribución de esta con respecto al eje de rotación Teóricamente el momento de inercia se calcula: a) Partículas puntuales Donde mi es la masa de cada partícula y ri la distancia perpendicular desde la masa al eje de rotación de la partícula. b) Para cuerpos de masa continua o masa extendida (cuerpo rígido) Donde dm es un elemento diferencial de masa de la distribución y r es la distancia perpendicular del elemento de masa al eje de rotación Ejercicio. Aplicando la definición de momento de inercia para cuerpos rígidos, mostrar que el momento de inercia de un disco delgado rotando con respecto a un eje que pasa por su centro de masa y perpendicular al plano del disco es Pagina 4 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
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Explicar porque para un disco de masa M y radio R y un cilindro de masa M y radio R, el momento de inercia con respecto al mismo eje, el cual es perpendicular al plano del disco y que pasa por el centro de simetría tienen la misma expresión: I= (1/2) MR^2 Para calcular el momento de inercia experimental se hace uso del montaje indicado en la figura. Pagina 5 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
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8. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE
O EQUIPOS: (18)
- Disco, aro y cilindro.
- Pesas y porta- pesas
- Cruceta
- Poleas, cuerdas, soportes
- Cronómetro, regla
- PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZAR: (19) Elegir una masa control adecuada, que garantice que el movimiento del sistema (cruceta – cuerpo) tenga un movimiento no demasiado acelerado. Garantizar que en todo momento la cuerda que esta alrededor del eje de la cruceta se desenrolle libremente.
- CAMPO DE APLICACIÓN: (20) El momento de inercia tiene aplicación en los campos de la ingeniería donde se necesita conocer la energía cinética de rotación de los sistemas mecánicos, teniendo en cuenta, que el momento de inercia es en la rotación, lo que equivale la masa en la traslación.
- PROCEDIMIENTO, METODO O ACTIVIDADES: (21) Análisis Cualitativo
- Realice el montaje indicado en la fig. 1.
- Seleccionar una masa control m adecuada y soltarla desde una altura h. dejar que el sistema de la cruceta se active libremente.
- ¿Qué función cumple la masa control?
- Colocar el disco sobre la cruceta y con la masa control seleccionada dejar que el sistema adquiera movimiento.
- Realizar el proceso anterior con el cilindro y el aro y con la combinación de estos. ¿Cómo es la inercia rotacional en cada uno de los casos? Análisis Cuantitativo Pagina 7 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
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- Coloque una masa m desde una altura h seleccionada. Suelte la masa m y deje que la cruceta adquiera movimiento. Mida tres veces el tiempo que gasta la masa en llegar al piso. Con la medida del radio r del eje de la cruceta donde esta enrollada la cuerda y con el tiempo promedio, calcule el momento de inercia experimental de la cruceta utilizando la ecuación (1).
- Coloque el disco sobre la cruceta y repita el proceso anterior para calcular el momento de inercia experimental del sistema disco-cruceta. A este resultado réstele el momento de inercia experimental de la cruceta para conocer el momento de inercia del disco.
- Repita lo anterior para el aro y calcule su momento de inercia experimental
- Halle el momento de inercia experimental para la combinación de dos de estos elementos y los tres si es posible y calcule su momento de inercia experimental.
- RESULTADOS ESPERADOS: (22)
- Realice el cálculo teórico del momento de inercia para cada uno de los casos medidos experimentalmente. Compárelos entre sí.
- Compare entre si los momentos de inercia experimentales con los teóricos. ¿Los resultados obtenidos son lo esperado? Cuantifique los errores.
- ¿Qué factores afectaron la medición, que no se tuvieron en cuenta en este laboratorio?
- En conclusión ¿De qué depende el momento de inercia de un cuerpo?
- Se lograron los objetivos 13. CRITERO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA (23) 20% Presentación escrita del marco teórico de la práctica a desarrollar que incluye: portada, objetivos, desarrollo del marco teórico, procedimiento, bibliografía y webgrafía; y/o quiz. 80% Presentación escrita del informe de la práctica totalmente desarrollada, con adecuada ortografía y redacción que incluye: toma de datos, representación gráfica de los datos (tablas, graficas), análisis e interpretación de los datos y conclusiones. Pagina 8 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
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análisis de resultados. análisis de resultados. cuenta los resultados obtenidos. 4 Fuentes de información Las fuentes de información son variadas y confiables. Abstrae la información relevante para el desarrollo del tema. Cita las fuentes consultadas. Las fuentes de información son variadas y confiables, pero algunos datos no son relevantes para el desarrollo del tema. Citan algunas fuentes consultadas. Las fuentes de información son limitadas o poco confiables. No toda la información es relevante para el desarrollo del marco teórico., No cita las fuentes consultadas. Las fuentes de información son escasas y poco confiables para el desarrollo del tema o tiene poca relación. No citan las fuentes. Nota: Cada práctica se evaluará en la escala de calificación de cero a cinco y la no asistencia del estudiante a la práctica implicará una nota de cero. La nota del corte del laboratorio corresponde al promedio de las notas de las prácticas que incluye la nota de la evaluación final en cada corte.
- BIBLIOGRAFIA: (24)
- SEARS- ZEMANKY-YOUNG. Física universitaria Vol. 1. México 2004. Undécima edición.
- O SERWAY RAYMOND A. JEWETT JOHN W. Física para ciencias e ingeniería. Vol. 1. México 2005.Sexta edición. Pagina 10 de 10 El uso no autorizado de su contenido así como reproducción total o parcial por cualquier persona o entidad, estará en
