Inercia rotacional de una masa puntual

Inercia rotacional de una masa puntual

Objetivos

 Hallar la inercia rotacional de una masa puntual de forma experimental y verificar que éste valor corresponde al del valor calculado teóricamente.

Equipo y material necesario

 Interface Pasco

 Software DataStudio

 Clips para papel

 Balanza digital

 Balanza mecánica

 Juego de masas

 Plataforma de rotación ME-8951, incluye base en forma de “A”, bastón metálico con polea, barra con polea, barra de aluminio, masa cuadrada con tornillo y fotocompuerta.

 Calibrador

 Nivel de burbuja

Medición del radio

1. Usando el calibrador, mida el diámetro del carrete intermedio (donde enrolló el hilo).

2. Registre el radio en la tabla anterior.

Consideraciones para la fricción

Retire la masa cuadrada “puntual” y repita el procedimiento para hallar la “masa para compensar la fricción”, en este caso tome como referencia el número de clips usados en la sección anterior, si el sistema gira con velocidad constante registre la misma masa en la tabla anterior, si se acelera proceda a reducir el número de clips y registre la nueva masa.

Aceleración de la barra de aluminio

Debido a que en la sección “Aceleración de la masa puntual y barra de aluminio” el sistema consiste de la barra y la masa puntual, es necesario determinar la aceleración angular y la inercia rotacional de la barra de aluminio sola, de forma que la inercia rotacional obtenida pueda ser restada de la inercia rotacional del sistema barra-masa, y se obtenga de forma indirecta la inercia rotacional de la masa sola.

1. Retire la masa puntual de la barra de aluminio y repita el procedimiento para hallar la “Aceleración de la masa puntual y barra de aluminio”, en este caso utilice una masa menor a los 50 g, por ejemplo 20 g para hacer girar la barra.

2. Registre sus datos en la tabla anterior.

Cálculos

1. Reste el valor de la “masa para compensar la fricción” al valor de la masa utilizada para acelerar el sistema masa-barra y nombre a éste valor masa m, que utilizará en las ecuaciones.

2. Calcule el valor experimental de la inercia de rotación de la masa puntual junto con la de la barra y anótelo en la siguiente tabla.

3. Calcule el valor experimental de la inercia de rotación de la barra de aluminio y anótelo en la tabla.

4. Reste la inercia rotacional de la barra a la inercia rotacional del sistema barra-masa puntual. Este valor será la inercia rotacional de la masa puntual sola. Registre este valor en la tabla.

5. Calcule el valor teórico de la inercia rotacional de la masa puntual y regístrelo en la tabla.

6. Calcule el porcentaje de diferencia entre el valor experimental y el valor teórico del momento de inercia de la masa puntual.

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