Informe de Laboratorio 6

INFORME DE LABORATORIO GRUPO: G1 VELOCIDAD DEL CENTRO DE MASA DE UN CUERPO RIGIDO

Alberto Patiño

Laura Duarte Karyl cantillo

T00034477 Ingeniería ambiental

RESUMEN: el presente informe muestra de manera detallada el desarrollo de la práctica referente a la velocidad de masa de un cuerpo rígido. La cual es hallada utilizando dos temática de la en la física mecánica como son el movimiento unifórmenle acelerado y el principio de conservación de energía el cual se tomara como el valor teórico cuando se realicen las errores de la medida.

Palabras Claves:  cuerpo rígido, momento de inercia, conservación de energía

ABSTRACT:  The following report shows in a detailed way the development of the practice concerning to the mass velocity of a rigid body, which is founded employing tow topics is the mechanic physic like the uniform

T00035857 Ingeniería civil 

acceleration and the law of conservation of energy that represent the teoric value when has done the mistakes of the measure.

Keywords:

rigid body, moment of

inertia, energy conservation conservation

OBJETIVOS   Calcular la velocidad del centro de masa de algunos solidos regulares en movimiento. Comprobar el principio de conservación de energía

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INTRODUCCION El movimiento de un cuerpo rígido con respecto a un eje inercial es un tipo de movimiento que vemos

diariamente a nuestro alrededor cuando una pelota se mueve por ejemplo, En esta presente práctica de laboratorio se utilizara este tema para buscar la velocidad final de tres cuerpos y para conocer el momento inercial de los mismos, en el informe se presentara de forma detallada los resultados delos diferentes cálculos hechos para encontrar el valor de la velocidad final utilizando dos métodos y se comparan los mismos para conocer su exactitud.

1. CANT

MATERIALES MATERIAL

1

Carril de 1.5m

1

Cilindro

1

Esfera

1

anillo

1. CONCEPTOS BÁSICOS

1.1 Cuerpo rígido: es aquel cuya forma no varía pese a ser sometido a la acción de fuerzas externas. Eso supone que la distancia entre las diferentes partículas que lo conforman resulta invariable a lo largo del tiempo

1.2 Movimiento uniformemente acelerado: (MUA) es aquel movimiento en el que la aceleración que experimenta un cuerpo permanece constante

(en magnitud y dirección) en el transcurso del tiempo. 1.3 Momento inercial: es una medida de la inercia rotacional de un cuerpo. Cuando un cuerpo gira en torno a uno de los ejes principales de inercia, la inercia rotacional puede ser representada como una magnitud escalar llamada momento de inercia.

1.4 Principio de conservación de energía: indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación.

                                              

2. VARIABLES A UTILIZAR

2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9

3. ECUACIONES MATEMÁTICAS 3.1ecuacion utilizando MUA para halla

   

la velocidad final.

3.2 ecuación teniendo en cuenta el principio de conservación de energía.

  √  

3.5formulas de inercia cilindro

esfera

anillo

      

teórico la velocidad hallada usando el principio de conservación y el dato practico usando la fórmula del MUA. Los datos se encuentran el tabla 2.

Figura

4. TOMA Y ANÁLISIS DE DATOS

 ()  () 

 %

Cilindro

0,59

0,56

5,35

figura, altura inicial y final del carril.

Esferas

0,64

0,58

10,34

4.2 mida la distancia x que recorre

Anillo

0,53

0,48

10,41

4.1  medir la masa, radio de cada

el centro de masa desde la posición inicial Medir el tiempo que demora la figura en recorrer la distancia x. Los datos se encuentran registrados en tabla 1.

    

Radio

a

(kg )

(m)

   

Cilind

0,46

0,036

3,83

ro

8

Esfer

0,19

a

9

Anillo

0,15

3,74

3,9

3,42

3,26

3,7

3,48

7 0,047

4,09

4,20

6

el cilindro y la esfera alrededor del eje de rotación, registrar los datos en la tabla 3.

Figura

Masa

Radio(m)

4,3

m. Inercia (kg.m)

Cilindro

0,468

0,036

Esfera

0,199

0,031

Anillo

0,156

0,047

Tabla3.movimiento inercial

4.5 3,83

2 0,031

4.4 cálculo del momento inercial del anillo

(kg)



Figur

Tabla2.velocidad final y exactitud porcentual



 

  √  

4,22

8

Tabla1.masa, radio y tiempo.

4.3 hallar los datos correspondientes a la velocidad final y su respectiva exactitud de las distintas figura tomando como dato

¿Depende la expresión anterior de masa del cuerpo rígido? Justifica tu respuesta. Si, la masa del cuerpo interviene de forma directa para poder hallar la velocidad final del cuerpo rígido y sin

que esta intervenga no sería posible hallar la velocidad del cuerpo ya que se presentarían no solo una sino dos incógnitas y por lo tanto no sería posible encontrar la variable que se busca .

4.6 si se colocase a rodar lo tres cuerpos utilizados desde la misma altura, cuál de los tres llagara primero al final de la rampa? justifica tu respuesta. El cuerpo que llega primero al final de la rampa es la esfera, pues como nos podemos dar cuenta con los datos obtenidos experimentalmente, es decir, mirando los datos de la tabla, vemos que este demora menos tiempo en recorrer la rampa , por tanto , llegara primero al final de esta. El segundo cuerpo seria la esfera y el último en llegar seria el anillo.

5. CONCLUSION En la vida diaria vemos a nuestro alrededor suceder fenómenos que nos llaman la atención pero que no nos preocupamos por investigar a fondo. La experiencia anterior fue muy importante para aclarar las dudas que se hacen en uno de estos momentos en el caso de ver moviéndose una pelota en un plano inclinado una pregunta sería cuáles son las velocidades del cuerpo, que teoría en la física nos explica este fenómeno, pregunta que fueron aclaradas gracias a la experiencia anterior, además de que aprendimos a llegar a la velocidad final de un cuerpo rígido por medio de dos métodos que son

muy útiles y conocidos en la física mecánica como el MUA y el principio de conservación de energía

6. BIBLIOGRAFÍA

6.1 SERWAY, Raymond and JEWETT, John. Física para ciencias e ingenierías.

6.2 http://definicion.de/cuerporigido/ 6.3 http://es.wikipedia.org/wiki/Mome nto_de_inercia 6.4 http://newton.cnice.mec.es/materi ales_didacticos/energia/conserva cion.htm