reporte inercia

reporte de prácticaDEMOSTRACIÓN EXPERIMENTAL del MOMENTO

COBAEV

PLANTEL 08 COSOLEACAQUE

SR. MARTIN GONZÁLEZ “EL LANCERO”

TEMAS SELECTOS DE FÍSICA I

GRUPO: 510

ING. ÁNGEL GÓMEZ GONZÁLEZ

SEMESTRE: 2015-B

INTEGRANTESDAMARIS DEL CARMEN CARRASCO MORALES

DANIEL ALEJANDRO MARTÍNEZ TORRES

MARA ARELLANO SANTANA

RAFAEL DE JESÚS ENRIQUEZ REYES

URIEL MATEO ALOR

TEMAS SELECTOS DE FÍSICA I COSOLEACAQUE, VER

INTRODUCCIÓN

Objetivo: Demostrar el momento de fuerza generado en diferentes situaciones.

Cuando se aplica una fuerza en algún punto de un cuerpo rígido, dicho cuerpo tiende a realizar un movimiento de rotación en torno a algún eje.Ahora bien, la propiedad de la fuerza aplicada para hacer girar al cuerpo se mide con una magnitud física que llamamos torque o momento de la fuerza.

Entonces, se llama torque o momento de una fuerza a la capacidad de dicha fuerza para producir un giro o rotación alrededor de un punto.

En el caso específico de una fuerza que produce un giro o una rotación, muchos prefieren usar el nombre torque y no momento, porque este


La puerta gira cuando se aplica una fuerza sobre ella; es una fuerza de torque o momento.

último lo emplean para referirse al momento lineal de una fuerza.Para explicar gráficamente el concepto de torque, cuando se gira algo, tal como una puerta, se está aplicando una fuerza rotacional. Esa fuerza rotacional es la que se denomina torque o momento.Cuando empujas una puerta, ésta gira alrededor de las bisagras. Pero en el giro de la puerta vemos que intervienen tanto la intensidad de la fuerza como su distancia de aplicación respecto a la línea de las bisagras. Entonces, considerando estos dos elementos, intensidad de la fuerza y distancia de aplicación desde su eje, el momento de una fuerza es, matemáticamente, igual al producto de la intensidad de la fuerza (módulo) por la distancia desde el punto de aplicación de la fuerza hasta el eje de giro.Expresada como ecuación, la fórmula es

M=F• d

Donde M es momento o torqueF=fuerzaaplicada

d=distanciaal eje de giro

El torque se expresa en unidades de fuerza-distancia, se mide comúnmente en Newton metro (Nm).


Cuando se ejerce una fuerza F en el punto B de

la barra, la barra gira alrededor del punto A. El momento de la fuerza F

vale M = F • d

Si en la figura de la izquierda la fuerza F vale 15 N y la distancia d mide 8 m, el momento de la fuerza tiene un valor de:

M=F• d=15N •8m=120 Nm

La distancia d recibe el nombre de “brazo de la fuerza”.Una aplicación práctica del momento de una fuerza es la llave mecánica (ya sea inglesa o francesa) que se utiliza para apretar tuercas y elementos similares.Cuanto más largo sea el mango (brazo) de la llave, más fácil es apretar o aflojar las tuercas.

Con este ejemplo vemos que el torque y la fuerza están unidos directamente.

Para apretar una tuerca se requiere cierta cantidad de torque sin importar el punto en el cual se ejerce la fuerza. Si aplicamos la fuerza con un radio pequeño, se necesita más fuerza para ejercer el torque. Si el radio es grande, entonces se requiere menos fuerza para ejercer la misma cantidad de torque.


MATERIALES-2 popotes-1 canica

-1 barra de plastilina-1 tijera

-1 soporte universal-1 balanza

-1 cronómetro-1 cinta métrica o regla

-1 tabla de madera de (35 x 45 cm)


1

PROBLEMA: Calcula fuerza centrífuga y centrípeta de un cuerpo en movimiento circular al realizar las pruebas que se proponen en los procedimientos o técnicas que se dan.

TÉCNICAPASO 1

Pesa y mide la canica.Masa : 4 grr=0.005m

PASO 2 Respecto al peso, corta un popote de

manera que posea la misma cantidad de masa. Mide su diámetro.

d=0.6cmr=0.3cm=0.0003m

PASO 3 Asimismo, rellena el interior de otro

popote con plastilina y corta hasta obtener la misma masa de la canica.

PASO 4


Coloca una tabla de madera que posea un ángulo de inclinación aproximadamente de 45° con respecto a la horizontal, y suelta al mismo tipo los cuerpos. Observa.

OBSERVACIONES Y RESULTADOS

m r I v

Canica 0.004 kg 0.005m I=40x 10−9 kg ∙m2 v=2.12m /s

Popote 0.0003 kg 0.0003m I=2.7 x10−11kg ∙m2 v=1.77 ms

Popote Relleno 0.004 kg 0.0003m I=1.8 x10−10kg ∙m2 v=2.046 m

s

1.- ¿Cuál es el cuerpo mayor momento de Inercia?R. La canica.II.- ¿A qué se debe?R. A que posee un mayor radio.


32 cm

45 cm

30cm

∅

OperacionesMomento de Inercia:

DATOS FÓRMULA SUSTITUCIÓN RESULTADO

m=0.004 kgr=0.005m I=2

5mr2 I=2

5(0.004 kg)(0.005m)2 I=40x 10−9 kg ∙m2

m=0.0003 kgr=0.0003m I=mr2 I=(0.0003 kg)(0.0003m)2 I=2.7 x10−11kg ∙m2

m=0.004 kgr=0.0003m I=1

2mr 2 I=1

2(0.004 kg)(0.0003m)2 I=1.8 x10−10kg ∙m2

Cálculo de la velocidad lineal a partir de los movimientos de rotación y traslación combinados.

EP0+ET 0+ER0=EPf

+ET f+ERf

mgh0+0+0=0+12mv2+ 1

2I ω2

mgh0=12mv2+1

2I ω2

Datos Fórmula Sustitución Resultado

m=0.004 kg

g=9.81ms2

mgh0=12mv2+1

2I ω2

mgh0=12mv2+1

2( 25mr2)(

vL2

r 2)

mgh0=12mv2+ 2

10mv2

mgh0=710

mv2

√ 107 g h0=v

v=√ 107 (9.81 ms2

)(0.32m)

v=√4.4846 m2s2

v=2.12m /s


m=0.0003 kg

g=9.81ms2

mgh0=12mv2+1

2I ω2

mgh0=12mv2+1

2(mr2)(

vL2

r 2)

mgh0=12mv2+1

2mv2

mgh0=mv2

√ gh0=v

v=√(9.81 ms2

)(0.32m)

v=√3.1392m2

s2

v=1.77 ms

m=0.004 kg

g=9.81ms2

mgh0=12mv2+1

2I ω2

mgh0=12mv2+1

2( 12mr2)(

v L2

r2)

mgh0=12mv2+ 1

4mv2

mgh0=34mv2

√ 43 g h0=v

v=√ 43 (9.81 ms2

)(0.32m)

v=√4.1856 m2s2

v=2.046 ms


CONCLUSIONESCon este trabajo demostramos lo que hemos visto y aprendido del tema de Momento Rotacional perteneciente a la Sesión A. Movimiento de cuerpos rígidos, Bloque III. Demostramos que los cuerpos dependiendo de su composición (esféricos, tubulares huecos o vacíos) tienen una mayor o menor inercia y también influye su masa.Podemos llegar a la siguiente conclusión:

Que el popote relleno tiene una mayor inercia que el popote vacío, y menor que la canica.

Que el popote relleno tiene una mayor velocidad que el popote vacío, y menor que la canica.


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