09_mov. de Traslacion y Rotacion de Cuerpos Rigidos

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “TOMAS FRÍAS” FAC. CIENCIAS PURAS CARRERA DE FÍSICA

Movimiento de traslación y rotación de cuerpos rígidos

MOVIMIENTO DE TRASLACIÓN Y ROTACIÓN DE CUERPOS RÍGIDOS 1. OBJETIVOS.  

Determinación experimental de la altura de descenso para salir con éxito del “rizo de la la muerte”. Verificación de la conservación de la energía.

2. PRINCIPIO

Variando la posición de partida de las esferas sobre la vía hasta que pase por el punto más alto del rizo sin desprenderse de la vía, la altura (respecto al punto más bajo del rizo) encontrada en estas circunstancias es la altura mínima de partida. 3. FUNDAMENTO TEORICO.

Cuando un cuerpo rígido se mueve rodando, posee tanta energía cinética de traslación  =  

 

y energía cinética de rotación  =  . Si se mueve dentro del campo gravitacional 2 sobre una superficie no horizontal (por ejemplo inclinado) de un punto a otro varía tanto sus energías cinéticas como su energía potencial gravitacional  = ℎ, es decir: 2

∆T + ∆R + ∆g = 0 

(1)

En presencia de fuerzas no conservativas, como ser las fuerzas de fricción, la relación (1) se transforma en: ∆T + ∆R + ∆g = −∆ 

(2)

Debe tomarse en cuenta que las relaciones (1) y (2) se ha considerado que el cuerpo se mueve rodando alrededor de un eje contenido en el plano de la vía. 4. MONTAJE Y REALIZACIÓN.

-

Montar en un tablero una manguera plástica transparente describiendo desc ribiendo una circunferencia de radio R. Uno de sus extremos se halla suspendido por un soporte a través de una nuez doble. En la boca de la parte superior de la manguera se coloca una esfera de hierro (o acero). Para retener la esfera en dicha posición se emplea un imán. El movimiento se inicia cuando el imán es retirado rápidamente de las proximidades de la manguera. Cuantificar las medidas de las masas de las esferas y del radio de la circunferencia.

Laboratorio de Física Básica I - FIS 100 Grupo: A

Válido sólo para el semestre II/ 2016

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA “TOMAS FRÍAS”

Movimiento de traslación y rotación de cuerpos rígidos

FAC. CIENCIAS PURAS CARRERA DE FÍSICA Punto de artida

Punto más alto del rizo

R

h

5. TAREAS

5.1. Medir las alturas y las masas, correspondientes para el descenso de las esferas. 5.2. Medir el radio de la circunferencia. 5.3. Calcular las variaciones de la energía potencial gravitacional, Energía cinética de Traslación y energía cinética de rotación en los puntos de partida y punto más alto. 5.4. Calcular las pérdidas de energía de acuerdo con las Ecuación 2. 7.- OBTENCION DE DATOS.

 No 1 2 3 4

h[

]

M[

]

ΔE pg[

]

ΔEKT[

El momento de Inercia de una esferas maciza es de

]

ΔEkR [

]

- ΔQ [

]

donde M es la masa de las esfera

y r su radio. Además debe considerar que las esferas se mueven tangencialmente y no así por el centro del eje de rotación. 8.- PROCESAMIENTO DE DATOS 9.-CUESTIONARIO.

9.1. Como verifica la ley de la conservación de la energía en esta práctica. 9.2. Verificar la altura mínima de descenso teórico, para salir con éxito del rizo (h = 2,7R). 9.3. Qué fuerzas se manifiestan en la trayectoria más alta del rizo de la muerte y con qué ley o leyes de Newton están en relación. 10.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Laboratorio de Física Básica I - FIS 100 Grupo: A

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