Guías de Prácticas de Laboratorio

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1 Guías de Prácticas de Laboratorio Laboratorio de Número de Páginas: 7 Codificación: LAF-G-407 Fecha Emisión: 30/11/07 Revisión No.: 0 FÍSICA OSCILACIONES Y ONDAS Titulo de la Práctica de Laboratorio: GUÍA No. 2 (PARTE II) Elaborado por: Revisado por: Aprobado por: SANDRA MAGALY MEDINA ARAÚJO JAIRO BAUTISTA MESA Comitê de Departamento Pagina 1 de 6

2 Control de Cambios Razones del Cambio Cambio a la Revisión # Fecha de emisión Guía de práctica de laboratorio 0 30/11/17 inicial Pagina 2 de 6

3 1. FACULTAD O UNIDAD ACADÉMICA: Facultad de Ciencias Básicas y Aplicadas. Departamento de Física 2. PROGRAMA: TEC: Tecnología en Electrónica y Comunicaciones 3. ASIGNATURA: Laboratorio de Física Oscilaciones y Ondas 4. SEMESTRE: Segundo 5. OBJETIVOS: Determinar experimentalmente el momento de inercia de distribuciones continuas de masa (objetos sólidos) que giran alrededor de un eje paralelo al eje que pasa por su centro de masa. Aplicar el teorema de Steiner o de ejes paralelos. 6. COMPETENCIAS A DESARROLLAR: Aplicar conceptos y leyes anteriormente estudiadas para determinar una cantidad física, en este caso el momento de inercia de un cuerpo rígido de forma experimental. Reconocer la importancia y las aplicaciones de cada una de las diferentes ecuaciones utilizadas para llevar a cabo el laboratorio. 7. MARCO TEORICO: Teorema de Steiner: Los momentos de inercia de sólidos rígidos con una geometría simple (alta simetría) son relativamente fáciles de calcular si el eje de rotación coincide con un eje de simetría. Sin embargo, los cálculos de momentos de inercia con respecto a un eje arbitrario se pueden hacer a partir del teorema de ejes paralelos. Si se conoce el momento de inercia con respecto a un eje que pasa por el centro de masa del objeto, entonces se puede conocer el momento de inercia con respecto a cualquier otro eje paralelo al primero y que se encuentre a una distancia D, así: I p =I C.M +MD 2 Pagina 3 de 6

4 El montaje experimental que se utiliza en esta práctica es básicamente el mismo que se utilizó en la práctica No. 1, teniendo en cuenta colocar sobre la cruceta el aro y el disco simultáneamente y el cilindro en un extremo contra la pared del aro 8. MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS, SOFTWARE, HARDWARE O EQUIPOS: Aparato para momento de inercia, set de pesas y porta-pesas, cronómetro, cilindros 9. PRECAUCIONES CON LOS MATERIALES, REACTIVOS, INSTRUMENTOS Y EQUIPOS UTILIZAR : Tener cuidado, cuando el sistema se ponga en funcionamiento, de no acercar la mano a la cruceta porque ésta gira muy rápido y se podría presentar un accidente. 10. PROCEDIMIENTO, METODO O ACTIVIDADES. Averigüe con el laboratorista o con su profesor la masa M de los diferentes objetos Pagina 4 de 6

5 Obtenga el radio del eje de giro de la cruceta y los radios del disco, del aro y del cilindro. Fije la altura desde donde dejará caer la masa m que pondrá a girar la cruceta + disco + aro Mida el tiempo que gasta en caer la masa m justo antes de tocar el piso Repita el procedimiento para obtener un promedio del tiempo Cambie el valor de la masa m y repite el procedimiento para dos (2) o tres (3) masas diferentes. Calcule el promedio del momento de inercia del sistema con los datos obtenidos. Obtenga el momento de inercia de este sistema de acuerdo con la ecuación: I = m utilizada en la práctica No. 1 Coloque sobre el sistema, y en el centro, el cilindro y repita todo el procedimiento anterior para obtener el momento de inercia del sistema cruceta+ aro + disco + cilindro. Para obtener el momento de inercia del cilindro con respecto al eje de giro que pasa por su centro de masa, utilice: I cilindro = (I cruceta+ disco+ aro + cilindro) (I cruceta + disco + aro) Ahora coloque el cilindro en el extremo, repita el procedimiento para obtener el momento de inercia 11.CAMPO DE APLICACIÓN: Calcular el momento de inercia de un cuerpo con respecto a un eje de giro diferente al que pasa por el centro de masa es importante en todas las aplicaciones tecnológicas de la cinemática y dinámica rotacional de objetos rígidos como motores, poleas, brazos robóticos, entre otros, en sistemas denominados descentrados 12.RESULTADOS ESPERADOS: Realice las medidas y cálculos correspondientes y consigne sus resultados en una tabla Pagina 5 de 6

6 Utilice el teorema de Steiner para calcular teóricamente el momento de inercia con respecto al eje paralelo. Compare los resultados experimentales con los resultados teóricos Haga análisis de errores y calcule porcentajes de error 13.CRITERO DE EVALUACIÓN A LA PRESENTE PRÁCTICA Informe escrito y sustentación del informe. Preinforme 30% Informe 70% 14.WEBGRAFÍA, BIBLIOGRAFIA: Sears Zemansky Young Física para Ciencias e Ingeniería. Vol I. México 2012 Pagina 6 de 6