DELGADO VIZA BETSY JAQUELINE ALVARO GARCIA GABRIEL RODRIGO CRUZ COAQUIRA EDWIN JOSEPH CAPIA APAZA LEYDY
INGENIERÍA AMBIENTAL
AREQUIPA – PERÚ
DINÁMICA ROTACIONAL OBJETIVOS: -
Determinar experimentalmente el momento de inercia de un objeto rígido
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL: 1. Medir la masa M y el radio R de la polea. 2. Armar el equipo como se muestra en el esquema. 3. Cortar 180 cm de hilo delgado. 4. Amarrar un extremo del hilo en la polea y el otro extremo atar al portamasas m de 5 g. 5. Enrollar el hilo en la polea hasta que el portamasas este a una altura h de 130 cm con respecto al piso. 6. Soltar el portamasas y medir 4 veces el tiempo que tarda en llegar al piso. 7. Aumentar sucesivamente 5g al portamasas y repetir el procedimiento 5 y 6 Anotar en la tabla 1.
M: 37,92 ± 0.1 g R: 5,05 ± 0.1 cm h: 1,20m ± 0.1 m
TABLA 1 LECTURA m (g)
t1
t2
t3
t4
1
5
1.28
1.28
1.12
1.34
2
10
1.10
1.23
1.32
1.03
3
15
0.72
1.00
1.04
1.10
4
20
0.47
0.56
0.75
0.60
5
25
0.47
0.84
0.89
0.90
6
30
0.31
0.40
0.78
0.50
ANÁLISIS DE DATOS EXPERIMENTALES: 1. Hallar el tiempo promedio. 2. Calcular la aceleración de caída de las masas. 3. Hallar la tensión según el esquema. Anotar en la tabla 2.
TABLA 2
4.
LECTURA
m (kg)
t (s)
a (m/s)
T (N)
1
0.05
1.255
1.536
0,029
2
0.10
1.17
1.753
0.033
3
0.15
0.965
2.577
0.048
4
0.20
0.595
6.779
0.128
5
0.25
0.49
9.99
0.189
6
0.30
0.34
20.67
0.393
Calcular el torque y la aceleración angular con los datos de la tabla 2.
5. Calcular el momento de inercia. 6. Calcular el promedio y la desviación estándar del momento de inercia. Anotar en la tabla 3.
TABLA 3 LECTURA
(N.M)-(10−)
(
)
I(kg. )
1
1.45
30.72
0.040
2
1.65
35.06
0.047
3
2.4
51.54
0.046
4
6.4
135.58
0.0472
5
9.95
199.8
0.0472
6
19
415.2
0.047
Suma
21,369
867.9
0.2744
Promedio: I
3.561
144.65
0.04573
7. Graficar en papel milimetrado t = f(α), con los datos de la tabla 3.
COMPARACIÓN Y EVALUACIÓN DE RESULTADOS: 1. Calcular por regresión lineal el valor de la pendiente de la grafica. ¿que representa la pendiente. Y= A+BX X
Y
1
30.72
1.45
2
35.06
1.65
3
51.54
2.4
4
135.68
6.4
5
199.8
9.45
6
415.2
0.019
En donde A= 3.69 Y B = -9.20, r= -0.03 Y= 3.69 – 9.20X Donde la pendiente representa el momento de torque en función de la aceleración angular
= ()
2. Calcular el momento de inercia teórico de la polea del experimento. = =
1 2
1 2
(37.92)(5.05)
= 483.52
3. Comparar el momento de inercia teórico de la polea del experimento. Al comparar la pendiente teórica con la practica r esultan ser las mismas ya que nos basamos en el método de hallar las pendientes con la calculadora en el modo stat y seguidamente con las regresiones
4.¿Qué tipo de error se ha cometido? Se cometió el error accidental porque nuestra incertidumbre representa la mínima cantidad y esto quiere decir que nos encontramos dentro de la región de incerteza.
CONCLUSIONES: -
Estudiar del movimiento de rotación teniendo en cuenta otro movimiento que esté ocurriendo con el cuerpo rígido.
CUESTIONARIO FINAL: 1. ¿Qué factores influyen negativamente en el experimento? -El factor que influye más es el radio de la polea. -También influye con que material se hace el experimento ya que algunos cuerpos se diferencian mucho por su valor de inercia.
2. Si aumenta el radio de la polea y mantiene la misma masa, ¿Cómo influye en la aceleración del portamasas? Tendrá un mayor radio de rotación y por ende tendrá un poco mas de velocidad y eso conlleva a mayor acelracion.
3. Si cambias la polea del experimento, por una rueda de la misma masa y radio, ¿ La aceleración angular varia? Mientras su inercia sea igual tanto como la más y el radio la aceleración angular no variará.
4. Si el experimento se diseña para una máquina de Atwood. Si la masa m1 > m2 y están inicialmente a la misma altura h. Deduzca la energía cinética rotacional en el instante que la masa m1 lega al piso. BIBLIOGRAFÍA: -
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